Die Erfindung betrifft ein Oberflächen-Reinigunsgerät zum Entstauben von festen Körpern, insbesondere zur Vorreinigung von Oberflächen vor der Lackierung.

Bei der industriellen Lackierung von Körpern sind trotz intensiver Vorreinigung und Entstaubung immer wieder in den Decklackschichteπ Ein¬ schlüsse von Staubpartikeln festzustellen, die zu erheblichen Nacharbeiten führen. Solche Verschmutzungen sind im wesentlichen auf eine ungenügende Reinigung zurückzuführen. Die heutige manuelle Methode zur Staubentfernung vor dem Lackierpro zess erfolgt in zwei Stufen: Abblasen der zu reinigenden Oberfläche mit Druckluft von ca. 5 bar und danach Abreiben mit staub¬ bindenden, bzw. feuchten Tüchern oder Spezialhandschuhen. Dabei werden einer¬ seits, in Folge des hohen Luftdrucks Staubpartikel aufgewirbelt und dadurch zum Teil auf den gereinigten Stellen wieder abgesetzt. Es ist daher abwegig, Flächen ab einer gewissen Grösse mit Druckluft abzublasen. Andererseits bietet das manuelle Reinigen keine Gewähr dafür, dass alle Bereiche der zu reinigenden Fläche erfasst werden. Durch das ständige Abwischen der Ober¬ flächen und die damit verbundene Reibung wird zusätzlich eine elektrostatische Ladung erzeugt, die Staubpartikel auf den Flächen haften lässt. Als zusätzlicher Nachteil kommt noch hinzu, dass das Reinigungspersonal aufgrund des Farbtones der Grundierung, des Primers oder Füllers, die vorhandenen Staubpartikel visuell nicht erfassen kann.

In der U.S. Patentschrift Nr. 4 454 621 ist ein Reinigungsapparat mit Mitteln zum Blasen von ionisierter Luft und zum Absaugen von neutralisierten Partikeln beschrieben, der speziell für das kontinuierliche beidseitige Reinigen von Bändern ausgebildet ist. Die beschriebene Anordnung ist jedoch nicht für das Reinigen von festen Körpern mit unterschiedlichen Formen und Abmessungen, wie z. B. Autokarosserien geeignet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Oberflächen-Reinigungsgerät zu schaffen, das eine rasches, gründliches Entstauben von unterschiedlichen festen Körpern mit geringem Arbeitsaufwand erlaubt und die oben erwähnten Nachteile weitgehend beseitigt. Diese Aufgabe wird durch ein Oberflächen-Rei¬ nigungsgerät mit den Merkmalen gemäss den Patentansprüchen gelöst.

Das erfindungsgemässe Oberflächen-Reinigungsgerät umfasst im wesent¬ lichen eine Blasluftdüse mit einem engen, schräg angeordneten linearen Blas¬ schlitz, der mit einer Ionisiervorrichtuπg, einer Saugluftdüse mit einem linearen Saugschlitz sowie mit einer Schikane derart in Wirkverbindung steht, dass er einen dünnen, ebenen laminaren Luftrahl mit hoher Geschwindigkeit abgibt, der die zu reinigende Fläche kräftig bestreichen kann und anschliessend durch den linearen Saugschlitz abgesaugt wird.

Das Oberflächen-Reiniguπgsgerät ist erfindungsgemäss mit einer Schikane ausgerüstet, die zur Berührung mit der zu reinigenden Oberfläche und zur Abstandshaltung des Geräts von dieser dient, wobei sie vorteilhaft aus einer flachen Schutzbürste besteht und mit dem linearen Saugschlitz so in Wirk¬ verbindung steht, dass sie ein Ansaugen von Umgebungsluft weitgehend verhindert und dabei den laminaren Luftstrahl begrenzt, um diesen nach Bestreichen der zu reinigenden Oberfläche durch den Saugschlitz abzusaugen.

Diese Bürste ist vorzugsweise eine gezahnte Streifenbürste und erfüllt erfindungsgemäss verschiedene Aufgaben: Erstens dient sie als Schikane und Abstandshalter, um den laminaren Luftsrahl zu begrenzen und damit einen optimalen Reinigungseffekt unter weitgehender Vermeidung einer Absaugung von Umgebungsluft zu gewährleisten. Zweitens dient sie als Schutzbürste um jede Beschädigung der zu reinigenden Fläche bzw. des Geräts zu vermeiden. Ferner kann mit dieser Bürste Adhäsiv- und Schlämmstaub von der zu reinigenden Oberfläche mechanisch abgelöst und anschliessend abgesaugt werden.

Um die Abgabe eines laminaren Luftstrahls zu gewährleisten, ist die Blas¬ luftdüse entsprechend bemessen, der gewünschten Luftgeschwindigkeit angepasst und vorteilhaft mit inneren Leitflächen versehen, so dass die Blasluft gleich- massig verteilt und schräg gerichtet wird, damit keine Turbulenz im Luftstrahl entsteht. Durch einen Blasluftspalt mit einer sehr geringen Spaltweite, die im allgemeinen unter 1 mm und vorzugsweise unter 0,5 mm liegt und beispiels¬ weise 0,2 bis 0,3 mm beträgt, kann die Blasluft durch den linearen Blasschlitz in Form eines ebenen, sehr dünnen laminaren Luftstrahls über die ganze Schlitzlänge mit einem geringen Überdruck von weniger als 1 bar, vorzugsweise unter 0,5 bar, mit einer relativ kurzen Strahllänge abgegeben und der zu reinigenden Oberfläche schräg zugeführt werden, um eine laminare Strömung entlang dieser Fläche zu gewährleisten. Die Blasluft kann in einem ausserhalb des Reingungsgeräts befindlichen Ringverdichter erzeugt und der Blasluftdüse über einen Niederdruckschlauch zugeführt werden, wobei die Saugluft durch einen Absaugschlauch von der Saugluftdüse abgeführt wird.

Die Länge und Form des Saugschlitzes sind andererseits dem Blasschlitz angepasst und so ausgelegt, dass die Saugluftdüse eine etwas grössere Saugluft¬ menge als die abgegebene Blasluftmeπge ohne erheblichen Druckverlust absaugen kann. Die Saugluft wird vorzugsweise einem Hochleistungsfilter zugeführt, wobei gereinigte Luft der Saugseite des Verdichters zugeführt und über diesen der Blasluftdüse zurückgeführt wird.

Form und Abmessungen des Blasschlizes und des Saugschlitzes sind jeweils aufeinander abgestimmt und können der gewünschten Reinigungsarbeit angepasst werden. Zu diesem Zweck können einerseits die Blasluftdüse und die Saugluft¬ düse mit verschiedenen Verlängerungsaufsätzen ausgerüstet werden. Andererseits können sie auch mit Mitteln zum Verstellen der Länge des Blasschlitzes und des Saugschlitzes versehen werden, wobei die Einstellung dieser Schlitze einzeln oder gemeinsam von Hand bzw. mit einem Motor bewerkstelligt werden kann. Eine verstellbare Schlitzweite kann ferner für den Blasschlitz bzw. den Saug¬ schlitz durch den Einbau von entsprechenden Verstellmitteln erzielt werden, wobei hier Mittel zur mechanischen Feinverstellung der Schlitzweite vorgesehen werden können.

Die spezielle erfindunsgemässe Kombination einer Blasdüse mit einem schräg angeordneten, engen linearen Blasschlitz in Wirkverbindung mit einer Ioniservorrichtung zur Abgabe eines ebenen, ionisierten laminaren Luftstrahls, mit einer Saugdüse mit einem entsprechenden Saugschlitz sowie mit einer Schikane, ergibt somit eine höchst wirksame, rasche und gründliche Reinigung durch den genau begrenzten, ionisierten laminaren Luftstrahl, der durch das Gerät, den Blasschlitz, den Saugschlitz, die Schikane und die zu reinigende Oberfläche genau begrenzt wird und diese Fläche mit hoher Geschwindigkeit und mit minimaler Wirbelbildung bzw. Ansaugung von Umgebuπgsluft kräftig bestreicht und reinigt.

Das erfindungsgemässe Reingungsgerät wird von Hand oder mechanisch den Konturen des zu reinigenden Objekts nachgefahren. Mit dem laminaren, ionisierten Luftstrahl werden die auf der Oberfläche haftenden Staubpartikel abgelöst und zum Saugschlitz geblasen, wobei praktisch keine Turbulenz bei diesem Vorgang entsteht und die abgelösten Staubpartikel unmittelbar durch den Saugschlitz erfasst und entfernt werden. Das Gerät wird dabei so geführt, dass die Bürste stets in Kontakt mit der zu reinigenden Oberfläche gehalten wird, um dadurch ihre genannten speziellen Aufgaben als Schikane zur Abstands¬ haltung und zur Begrenzung der laminaren Strömung und der Absaugung von Luft aus dem Reinigungspalt zu erfüllen, wobei Adhäsiv- und Schlämmstaub durch die Bürste erfasst, mechanisch abgelöst und abgesaugt werden kann..

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführuπgsbeispielen und der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Figur 1 stellt ein erfindungsgemässes tragbares Oberflächen-Reinigungs¬ gerät im Schnitt, durch eine vertikale Mittelebene, schematisch dar.

Figur 2 stellt ein erfindungsgemässes industrielles Oberflächen-Reinigungs¬ gerät, im Schnitt durch eine vertikale Mittelebene, schematisch dar.

Figur 3 zeigt schematisch eine Teilansicht des Grundrisses des industriellen Reinigungsgeräts nach Figur 2.

Das tragbare Reiniguπgsgerät nach Figur 1 umfasst ein Gehäuse 14 mit einem Handgriff 15 zum Tragen und Führen des Geräts, eine eingebaute Blas¬ luftdüse 1 mit einem schräg angeordneten, linearen Blasschlitz 2 an der Unter¬ seite des Geräts, eine ebenfalls im Gerät eingebaute Ionisiervorrichtung 7, die mit der Blasluftdüse 1 in Wirkverbindung steht, eine Saugluftdüse 3 mit einem Saugschlitz 4, der in einem kurzen Abstand X vom Blasschlitz 2 an der Unterseite des Geräts angeordnet ist, und eine flache Bürste 5, vorzugsweise eine gezahnte Streifenbürste, die neben dem Saugschlitz 4 angeordnet ist und in einer Höhe H in bezug auf den Austritt des Blasschlitzes 2 aus der Unter¬ seite des Geräts herausragt. Die Bürste 5 wird am Gerät durch geeignete, nicht näher gezeigte Mittel befestigt, die es erlauben, sie auszuwechseln und ihre Höhe H nach Wunsch einzustellen.

Die Blasluftdüse 1 ist mit einem eingebauten Blasluftkanal 9 verbunden, der einen Einlass 10 mit einem herausragenden Teil 11 zum Anschluss an einen gestrichelt dargestellten Blasluftschlauch 16 aufweist, wobei dieser zum Zuführen von Niederdruckluft dient. Die Saugdüse 3 ist ferner mit einem eingebauten Saugluftkanal 12 verbunden, der einen Auslass 13 mit einem herausragenden Endteil 17 zum Anschluss an einen gestrichelt dargestellten Saugluftschlauch 18 aufweist, wobei dieser zum Absaugen der Reinigungsluft bei einem entsprechenden Unterdruck dient.

Die Blasluftdüse 1 und der Blasschlitz 2 sind derart bemessen und gestaltet, dass ein flacher, laminarer Luftstrahl mit hoher Geschwindigkeit durch den Blasschlitz 2 abgegeben wird. Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist der Blasschlitz 2 in bezug auf den Saugschlitz 4 und auf die Unterseite des Geräts schräg angeordnet, so dass er einen laminaren Luftstrahl in einem kleinen spitzen Winkel auf die zu reinigende Oberfläche richten kann, die in Berührung mit dem unteren freien Ende der Bürste 5 in der Höhe H den Reinigungsspalt parallel zur Unterseite des Geräts begrenzen wird.

Die Arbeitsweise des beschriebenen tragbaren Reinigungsgeräts nach Figur 1 kann wie folgt erläutert werden:

Das tragbare Reinigungsgerät wird bei Gebrauch am Handgriff 15 getragen und entlang der zu reinigenden Oberfläche derart geführt, dass das freie Ende der Bürste 5 stets in Berührung mit dieser Oberfläche gehalten wird. Dabei soll die Bürste 5 senkrecht zu dieser Oberfläche stehen, sodass die Unterseite des Geräts parallel zu der zu reinigenden Oberfläche steht. Die Höhe H der Bürste 5 bestimmt somit den gewünschten Abstand zwischen der Unterseite des tragbaren Geräts und der zu reiningenden Oberfläche und begrenzt mit dieser einen schmalen Reinigungsspalt, der den vom Blasschlitz 2 abgegebenen laminaren Lufstrahl einschliesst. Dadurch kann der Luftstrahl mit einer laminaren Strömung von hoher Geschwindigkeit entlang der zu reinigenden Oberfläche durch den Reiniguπgsspalt aufrechterhalten werden, wobei die Bürste 5 diesen Reinigungspalt seitlich begrenzt, dessen Spaltweite bestimmt und ein unerwünschtes Ansaugen von Umgebungsluft weitgehend verhindert. Diese laminare Strömung von hoher Geschwindigkeit kann somit die zu reinigende Oberfläche kräftig bestreichen, darauf - befindliche Staubpartikel ablösen bzw. mitreisseπ, unmittelbar danach von der Absaugung erfasst und mit den abgelösten Staubpartikeln abgesaugt werden. Die eingebaute Ionisier- vorrichtuπg 7 erlaubt es, fortlaufend positive oder negative Ionen im Blasluft¬ strom zu erzeugen. Somit können auf der zu reinigenden Oberfläche befindliche, elektrostatisch geladene Partikel durch den ionisierten Blasluftstrom neutralisiert, abgelöst und entfernt werden.

Die Blasluftdüse und die Saugdüse des erfindungsgemässen tragbaren Reinigungsgerätes können eine variable Breite aufweisen, die durch entsprechende mechanische Verstellmittel, z. B. mit Hilfe von Gelenkarmen und Zahnantrieb entweder von Hand oder mit einem Motor betätigt werden, um die Breite der beiden Düsen einzeln oder gemeinsam nach Wunsch einzustellen. Der Blasschlitz bzw. der Saugschlitz dieser Düsen kann ferner mit einstellbaren Führungslippen oder anderen geeigneten Mitteln ausgerüstet werden, um ihre Spaltbreite nach Wunsch zu variieren. Zu diesem Zweck kann gegebenenfalls eine mechanische Feinverstellung der Spaltbreite vorgesehen werden. Ferner kann man am Reinigungsgerät zusätzliche Bürsten vorsehen, um beispielsweise die laminare Strömung des Luftstrahls seitlich zu begrenzen, damit eine seitliche Ansaugung von Umgebungsluft vermieden wird.

Ferner lassen sich dem erfindungsgemässen tragbaren Reinigungsgerät Sensoren und Anzeigemittel zuordnen, um beispielsweise eine Anzeige des Gegendrucks an der Bürste, eine Luftdruckanzeige zwecks Optimierung des Blasluft-Saugluft-Haushalts oder eine Anzeige der positven oder negativen Ladung an der Oberfläche zu erlauben.

Verschiedene Werkstoffe können zur Herstellung des erfindungsgemässen Reinigungsgeräts verwendet werden. Zu diesem Zweck können verschiedene Kunststoffe vorteilhaft verwendet werden, um unter anderem das Gewicht des Geräts möglichst herabzusetzen. Es können ferner verschiedene Teile des Geräts aus jedem geeigneten Metall hergestellt werden.

Das tragbare Reingungsgerät gemäss der Erfindung weist zahlreiche Vorteile auf, beispielsweise eine einfache Handhabung, vielseitige Verwendungs¬ möglichkeiten mit relativ geringen Anschaffungskosten, minimales Gewicht und sehr geringen Platzbedarf. Es erlaubt ferner eine bedeutende Vereinfachung und Arbeitsersparnis bei der Reinigungsarbeit unter Vermeidung der erwähnten Nacharbeiten bei der Lackierung. Es ist dabei auch besonders umweltfreundlich.

Das industrielle Oberflächen-Reinigungsgerät nach Figur 2 und 3 umfasst ^* eine Verbindung 20 mit einem Aufnahmezentrum 21 zum Lagern und Drehen des Geräts. Das industrielle Reinigungsgerät nach Figur 2 umfasst eine eingebaute Blasluftdüse 1 mit einem schräg angeordneten Blasschlitz 2 an der Unterseite des Geräts, eine Ionisiervorrichtung 7, die mit der Blasluftdüse 1 in Wirkverbindung steht, eine zweiteilige gezahnte Streifenbürste 25, die im Abstand Z und Z. zur Blasluftdüse 1 steht, in der Mitte geteilt und versetzt ist und eine schräg angeordnete Saugluftdüse 3 mit einem Saugschlitz 4, der in einem kurzen Abstand X von der Streifenbürste 25 steht, wobei diese vor der Saugluftdüse 3 mit einer Höhe H in bezug auf die Eintrittskante des Saug¬ schlitzes 4 aus der Unterseite des Geräts herausragt. Die Streifenbürste 25 wird am Gerät durch geeignete, nicht näher gezeigte Mittel befestigt, die es erlauben, ihr einerseits eine oszillierende Bewegung zu erteilen und andererseits sie auszuwechseln und ihre Höhe H nach Wunsch einzustellen.

Die Blasluftdüse 1 ist mit einem angebauten Blasluftkanal 29 verbunden, der einen Einlass 30 mit einem herausragenden Teil 31 zum Anschluss an einen gestrichelt dargestellten Blasluftschlauch 16 aufweist, wobei dieser zum Zuführen von Druckluft dient. Die Saugdüse 3 ist ferner mit einem angebauten Saugluftkanal 32 verbunden, der mit Anschluss-Stutzen 33 verbunden ist, die zu einem Zentralrohr 34 führen. Dieses Rohr 34 weist einen Auslass 35 mit einem herausragenden Endteil 36 für den Anschluss an einen gestrichelt dargestellten Saugluftschlauch 18 auf, wobei dieser zum Absaugen der Reinigungsluft bei einem entsprechenden Unterdruck dient.

Die Blasluftdüse 1 und der Blasschlitz 2 sind derart bemessen und gestaltet, dass ein flacher, laminarer Luftstrahl mit hoher Geschwindigkeit, entsprechendem Druck und geeigneter Reichweite durch den Blasschlitz 2 abgegeben wird. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist der Blasschlitz 2 schräg angeordnet, so dass er den laminaren Luftstrahl mit dem hierfür geeigneten spitzen Winkel auf die zu reinigende Oberfläche richten kann.

Die Arbeitsweise des beschriebenen industriellen Reinigungsgeräts nach Figur 2 und 3 kann wie folgt erläutert werden:

Das industrielle Reinigungsgerät wird zum Gebrauch an den Aufnahme¬ zentren 20 rechts und links in der Maschine schwenkbar gelagert und mittels Stellgliedern der zu reinigenden Oberfläche derart nachgeführt, dass das freie Ende der Streifenbürste 25 stets in Berührung mit dieser Oberfläche gehalten wird. Die Höhe H der Streifenbürste 25 bestimmt somit den gewünschten Abstand zwischen der Unterseite des industriellen Reinigungsgeräts und der zu reinigenden Oberfläche und begrenzt mit dieser den Reinigungsspalt, der den vom Blasschlitz 2 abgegebenen laminaren Lufstrahl einschliesst. Dadurch kann der Luftstrahl mit einer laminaren Strömung von hoher Geschwindigkeit der zu reinigenden Oberfläche entlang durch den Reinigungs-Spalt aufrechterhalten werden, wobei die Streifenbürste 25 diesen Spalt begrenzt, dessen Spaltweite bestimmt und ein unerwünschtes vorzeitiges Absaugen des laminaren Luftstrahles verhindert. Die laminare Strömung mit entsprechender Geschwindig¬ keit kann die zu reinigende Oberfläche somit kräftig bestreichen, darauf befind¬ liche Staubpartikel ablösen und zwischen der Streifenbürste 25 hindurch von der Absaugung zusammen mit den Staubpartikeln erfasst und abgesaugt werden. Die Ionisiervorrichtung 7 erzeugt fortlaufend Ionen im laminaren Luftstrom, damit auf der zu reinigenden Oberfläche befindliche, elektrostatisch geladene Partikel durch den Luftstrom neutralisiert, abgelöst und entfernt werden.

Der Blasschlitz bzw. Saugschlitz der Blasluftdüse bzw. Saugluftdüse kann ferner mit einstellbaren Führungslippen oder anderen geeigneten Mitteln ausgerüstet werden, um ihre Spaltweite nach Wunsch zu variieren. Zu diesem Zweck lässt sich gegebenenfalls eine mechanische Feinverstellung der Spaltweite vorsehen. Die mit der Blasluftdüse in Wirkverbindung vorgesehene Ionisier¬ vorrichtung kann an bzw. in der Blasluftdüse montiert werden, um eine ausreichende Ionisierung bei geringem Platzbedarf zu erzielen.

Ferner können dem industriellen Oberflächen-Reingungsgerät zusätzliche Streifenbürsten zugeordnet werden, um beispielsweise die laminare Strömung des Luftstrahls seitlich vollständig zu begrenzen und ein Absaugen von Umgebungs¬ luft von allen Seiten her zu unterbinden.

Ferner können dem erfindungsgemässen industriellen Oberflächen-Reini¬ gungsgerät Sensoren und Anzeigemittel zugeordnet werden, um beispielsweise eine Anzeige des Gegendrucks an der Bürste, eine Luftdruckanzeige zwecks Optimierung des Blasluft-Saugluft-Haushalts oder eine Anzeige der positiven oder negativen Ladung an der Oberfläche zu erlauben.

Das industrielle Oberflächen-Reingungsgerät gemäss der Erfindung weist verschiedene Vorteile auf, beispielsweise eine mechanische oder automatisierte Handhabung, eine genau definierte Flächenbestreichung, vielseitige Verwendungs¬ möglichkeiten in automatischen Produktionsabläufen vor der Weiterverarbeitung der Produkte, Umwelfreundlichkeit, Sicherheit am Arbeitsplatz, die Möglichkeit für den Einbau in bestehende Produktionslinien und die Verwendung als autonom arbeitendes System.

Der erfindungsgemäss vorgesehene, schräg angeordnete lineare Blasschlitz der Blasluftdüse wird mit einem spitzen Anstellwinkel von z. B. 25° bis 60° auf die zu reinigende Oberfläche gerichtet damit eine laminare Strömung des vom Blasschlitz abgegebenen Luftstrahls an der zu reinigenden Oberfläche gewähr¬ leistet werden kann. Zu diesem Zweck ist der Blasschlitz in einem entsprechenden Winkel mit der Unterseite des Geräts und mit der Mittelebene des Saugschlitzes angeordnet und entprechend bemessen. Die laminare Strömung wird ferner durch die Höhe der Schikane bzw. der Streifenbürste gewährleistet, indem diese zwischen dem Blasschlitz bzw. der Unterseite des Geräts und der zu reinigenden Oberfläche einen möglichst engen Reinigungsspalt begrenzt. Die Spalthöhe bzw. der Abstand des Blasschlitz-Austritts von der zu reinigenden Oberfläche wird durch die Schikane bzw. Bürste eingehalten und wird vorteil¬ hafterweise mindestens 2 mm betragen um eine Berührung des Geräts mit dieser Oberfläche zu vermeiden. Dieser Abstand wird vorzugsweise 5 bis 10 mm betragen, wobei er auch gegebenenfalls auf 20 bis 30 mm erhöht werden kann.