[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von flexiblem Material, das in
Form mindestens einer bewegten Materialbahn vorliegt, die in einer Zufuhrrichtung
mit einer Zufuhrbahngeschwindigkeit einer Entsorgungseinrichtung zugeführt wird, insbesondere
zur Entsorgung von verbrauchter Prägefolienbahn während des Betriebes einer Heißprägevorrichtung.
[0002] Beim Heißprägen wird in einer Heißprägevorrichtung eine zu beprägende Materiallage
mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Prägespalt geführt, der zwischen einem
ein Prägewerkzeug aufweisenden Prägezylinder und einem Gegendruckelement, insbesondere
einem Gegendruckzylinder, gebildet ist. Über der Materiallage wird eine Prägefolienbahn
so mitbewegt, daß sie sich während eines Prägeintervalls mit gleicher Geschwindigkeit
wie die Materiallage bewegt. Während des Prägeintervalls wird auf der Prägefolienbahn
befindliches Prägegut, beispielsweise diskrete hintereinanderliegende Prägeeinheiten
wie Bilder oder Texte, oder ein aufzuprägender Teil einer Farbschicht, unter Einwirkung
von Druck und Temperatur auf die Materiallage übertragen. Die Prägefolienbahn wird
dabei durch eine geeignet ausgebildete Transporteinrichtung von einem vorzugsweise
rollenförmigen Folienvorrat abgezogen und durch den Prägespalt bewegt, und die verbrauchte
Prägefolie wird weggeführt und muß entsorgt werden.
[0003] Bei bekannten Heißprägevorrichtungen dieser Art erfolgt die Entsorgung, indem die
verbrauchte Prägefolienbahn auf einer Aufwickel-Speicherrolle aufgewickelt wird. Wenn
die Rolle auf der Abfallseite voll ist, muß für einen Rollenwechsel der Prägevorgang
bzw. die Zufuhr zur Abfallrolle unterbrochen werden. Dies verursacht normalerweise
die Gesamtprägeleistung herabsetzende Maschinenstillstandszeiten. Zudem kann es beim
Anhalten der Anlage oder beim Wiederanfahren zu Betriebsstörungen und/oder zur Erzeugung
von Ausschuß beim beprägten Material kommen. Zur Vermeidung derartiger Probleme wird
eine kontinuierliche Entsorgung verbrauchten Bahnmaterials angestrebt.
[0004] Eine aus der GB 2 254 586 bekannte Prägevorrichtung hat auf der Abfallseite eine
nach Art eines Schredders bzw. Dokumentenvernichters arbeitende Entsorgungseinrichtung,
der das verbrauchte Bahnmaterial mittels einer vorgeschalteten Förderstation zugeführt
wird. Diese hat zwei gegenläufig drehende Transportwalzen, zwischen denen das Bahnmaterial
eingeklemmt und hindurchgefördert wird. Das abfuhrseitig aus der Fördereinrichtung
heraustretende freie Ende des Bahnmaterials gelangt in den Einfuhrschlitz des Schredders,
der das Bahnmaterial in kleine Bahnmaterialstücke zerreißt und in einen Sammelbehälter
fördert, der von Zeit zu Zeit geleert wird. Insbesondere bei relativ dünnem, wenig
eigensteifem Bahnmaterial kann es im Schneidwerk von Schreddern zu Funktionsstörungen,
beispielsweise durch unvollständiges Zerreißen des Materials oder durch Verstopfen
des Schneidwerks, kommen.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu
vermeiden. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden,
mit denen eine störungsfreie kontinuierliche Entsorgung insbesondere auch von sehr
dünnem Bahnmaterial, wie verbrauchter Prägefolienbahn, möglich ist.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von
Anspruch 1 und eine Entsorgungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 8 vor.
[0007] Die Erfindung sieht vor, daß bei einen gattungsgemäßen Entsorgungsverfahren ein erster
Bahnabschnitt der Materialbahn und ein vorzugsweise mit einem lateralen Abstand von
dem ersten Bahnabschnitt angeordneter zweiter Bahnabschnitt der Materialbahn festgehalten
werden und daß die Materialbahn in einem zwischen dem ersten und dem zweiten Bahnabschnitt
liegenden Zwischenabschnitt zur Erzeugung von Bahnmaterialstücken durchtrennt wird.
Die Bahnmaterialstücke können anschließend gesammelt und ggf. weiteren Bearbeitungsschritten
unterworfen werden. Durch das vorzugsweise flächige Festhalten des Bahnmaterials beidseitig
des Trennbereiches kann erreicht werden, daß das Bahnmaterial während des Trennvorganges
nicht in den Bereich der Trennung eingezogen wird, also nicht einem vorzugsweise mechanisch
einwirkenden Trennorgan nachgibt, sondern diesem einen die Trennung erleichternden
Widerstand entgegensetzt. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei sehr dünnem, eine
geringe Eigensteifigkeit aufweisenden Bahnmaterial, wie beispielsweise Prägefolienbahnen,
deren typische Dicken im Bereich zwischen 10 und 20 µm liegen können. Derartige meist
mit einem Trägerfilm aus zähem Kunststoff versehene Prägefolienbahnen neigen in Schneidwerken
herkömmlicher Schredder, deren Schneidwerke in Schneideingriff miteinander stehende
Schneidwalzen aufweisen, wegen mangelnder Folienspannung dazu, nicht oder nur unvollständig
zertrennt zu werden und/oder die Schneidwerke zu verstopfen. Durch das erfindungsgemäße
Festhalten des Bahnmaterials beidseitig des Trennabschnittes bzw. Zwischenabschnittes
wird das Bahnmaterial im Trennabschnitt unter Spannung gehalten, was eine leichte,
zuverlässige und vollständige Trennung begünstigt.
[0008] Eine Weiterbildung sieht vor, daß das Bahnmaterial in einem zwischen den festgehaltenen
Bahnabschnitten frei schwebenden und/oder gespannt gehaltenen Zwischenabschnitt bzw.
Trennabschnitt durchtrennt wird. Hierdurch kann eine vollständige Durchtrennung gefördert
werden, weil ein zur Trennung verwendetes Trennorgan die durch das Bahnmaterial definierte
Fläche vollständig durchdringen kann. Zur Erzielung einer zuverlässigen Trennung ist
es vorteilhaft, die Länge des frei schwebenden, also nicht in Berührungskontakt mit
einer Unterlage stehenden Zwischenabschnittes möglichst kurz zu halten, um ein durch
Dehnungselastizität des zu durchtrennenden Bahnmaterials begünstigtes Ausweichen des
Bahnmaterials beim Durchtrennen zu minimieren. Die Länge des freien Zwischenabschnittes
kann entsprechend weniger als 1 cm betragen, insbesondere zwischen ca. 1 mm und ca.
5 mm liegen.
[0009] Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, daß der erste Bahnabschnitt in Zufuhrrichtung
vorne und der zweite Bahnabschnitt in Zufuhrrichtung hinten liegt und daß die Durchtrennung
quer, insbesondere im wesentlichen senkrecht zur Zufuhrrichtung erfolgt. Bei dieser
normalerweise über die gesamte Breite der Materialbahn geführten Quertrennung kann
das jeweils vorne liegende Bahnstück abgetrennt und leicht entsorgt werden, während
das dahinterliegende noch festgehalten werden kann und als vorderes Stück der darauffolgenden
Trennung dienen kann. Durch das Festhalten des jeweils hinteren Bahnabschnittes ist
auch gewährleistet, daß die zugeführte Materialbahn nicht aus der Entsorgungseinrichtung
rutschen kann, sondern ständig sicher gehalten ist.
[0010] Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, daß der erste Bahnabschnitt in Zufuhrrichtung
gesehen mindestens abschnittsweise neben dem zweiten Bahnabschnitt liegt und daß die
Durchtrennung im spitzen Winkel oder im wesentlichen parallel zur Zufuhrrichtung erfolgt.
Durch einen Längsschnitt oder mehrere vorzugsweise zueinander parallele, insbesondere
gleichzeitig durchgeführte Längsschnitte können ggf. schmale Streifen von Bahnmaterial
erzeugt werden, die ggf. noch durch geeignete Querschnitte oder Querrisse verkürzt
werden können. Entstehende Streifen können vorteilhaft nach der Trennung noch in flächiger
Berührung mit einer sie tragenden Fördereinrichtung bleiben und damit in geordneter
Anordnung weiteren Entsorgungsschritten zugeführt werden.
[0011] Zur Durchtrennung des Bahnmaterials können unterschiedliche, vorzugsweise dem Trenn-
bzw. Schnittverhalten des Bahnmaterials angepaßte Verfahren eingesetzt werden. Besonders
bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Bahnmaterial zur Durchtrennung mit freier
Schneide geschnitten wird, also mit einem mechanischen Trennorgan, das zur Erzeugung
der Trennwirkung kein Gegenelement, wie ein Gegenmesser oder dergleichen, benötigt.
Entsprechende Trennvorrichtungen sind besonders langlebig und verschleißarm, da insbesondere
bei im Trennbereich frei schwebendem Bahnmaterial eine Schneide nur mit dem (weicheren)
Bahnmaterial in Kontakt kommt. Es ist auch möglich, daß das Bahnmaterial zur Durchtrennung
im Zwischenbereich aufgeschmolzen wird, insbesondere entlang einer im wesentlichen
geraden Schmelzlinie. Diese beispielsweise mittels Heißluftgebläse oder aufgeheiztem
bzw. glühendem Draht oder dergleichen durchführbare Variante ist besonders für Bahnmaterial
mit thermoplastischem Kunststoff geeignet. Eine vorteilhafte Variante zeichnet sich
dadurch aus, daß das Bahnmaterial zur Durchtrennung im Zwischenbereich an vielen,
vorzugsweise linienartig angeordneten Stellen, vorzugsweise gleichzeitig, perforiert
wird und die Perforationen anschließend bis zum Zusammenwachsen vergrößert werden.
Dieses beispielsweise mittels eines aufgedrückten Sägezahnmessers durchführbare Verfahren
eignet sich besonders zur Durchtrennung von Kunststofffolien, erfordert wegen der
anfänglich punktförmigen Einwirkung eines Trennorgans auf die Folienbahn zur Erzeugung
ausreichender Trenndrücke nur geringe Kräfte und kann besonders vorteilhaft bei gespanntem
Bahnmaterial eingesetzt werden, bei dem die Vergrößerung der Perforationen zum Teil
durch selbständig fortschreitende Risse im gespannten Material unterstützt werden
kann.
[0012] Eine Weiterbildung sieht vor, daß zum Festhalten ein Bahnabschnitt auf eine in Zufuhrrichtunq
bewegte Andruckfläche unter Aufbau von Haftreibung oder Gleitreibung aufgedrückt wird.
Gegenüber einem ebenfalls möglichen, im wesentlichen punkt- oder linienförmigen Festhalten
erfordert das hierdurch mögliche großflächige Festhalten auf einer Andruckfläche von
beispielsweise einem oder mehreren Quadratzentimetern für einen sicheren Halt wenig
Kraft. Weiterhin wird durch das flächige Angreifen der Haltekraft eine Materialbeschädigung
des Bahnmaterials, die zu einem unbeabsichtigten Riß führen könnte, zuverlässig vermieden.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn zum Festhalten eines Bahnabschnittes zwischen
diesem und der Andruckfläche ein Unterdruck erzeugt wird. Ein Bahnabschnitt wird sozusagen
von unten gehalten, während die der Andruckfläche abgewandte Seite frei von Haltemitteln
bleibt, wodurch insbesondere genügend Bauraum zur Anbringung einer geeigneten Trennvorrichtung
geschaffen werden kann. Eine Andruckfläche kann insbesondere durch eine Außenfläche
eines umlaufenden Förderelementes eines Saugförderers gebildet sein, beispielsweise
eines Saugbandes, insbesondere einer Saugwalze.
[0013] Die Entsorgung kann einen der Durchtrennung nachfolgenden Schritt des Sammelns abgetrennter
Materialstücke umfassen. Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem nach der Durchtrennung
die Bahnmaterialstücke von einer sie tragenden und/oder haltenden, bewegten Andruckfläche
abgelöst werden. Dies kann beispielsweise unter Berührung mittels eines Spatels, Rakels
oder dergleichen erfolgen, wird jedoch bevorzugt berührungslos mittels mindestens
eines Luftstromes durchgeführt, der die Bahnmaterialstücke von der Andruckfläche abhebt,
insbesondere absaugt. Abblasen und Absaugen können auch kombiniert zur Ablösung eingesetzt
werden.
[0014] Durch die kontinuierliche Zerstückelung des Bahnmaterials in kleine Bahnmaterialstücke
wird eine platzsparende Verpackung des verbrauchten Materiales begünstigt, da kleine
Materialstücke mit größeren Packungsdichten verstaubar sind. Die Packungsdichte kann
vorzugsweise dadurch gesteigert werden, daß die gesammelten Bahnmaterialstücke, vorzugsweise
chargenweise, komprimiert werden, beispielsweise auf weniger als die Hälfte, ein Viertel
oder ein Achtel des Packvolumens im lockeren, unkomprimierten Zustand. Der beispielsweise
in einer Ballenpresse kompaktierte Abfall kann anschließend platzsparend verwahrt
und/oder abtransportiert werden.
[0015] Die Erfindung ermöglicht eine kontinuierliche Entsorgung verbrauchten Bahnmaterials,
wobei diese insbesondere auch bei dünnen Folien störungsfrei verläuft, so daß entsorgungsbedingte
Stillstände vermieden werden können und sich entsprechend die Durchsatzleistung der
bahnmaterialverarbeitenden Einrichtung erhöhen läßt.
[0016] Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Entsorgungseinrichtung hat erste Haltemittel
zum flächigen Festhalten eines ersten Bahnabschnittes, zweite Haltemittel zum flächigen
Festhalten eines zweiten Bahnabschnittes, der vorzugsweise in einem lateralen Abstand
zum ersten Bahnabschnitt angeordnet ist, und mindestens eine mit den Haltemitteln
zusammenwirkende Trenneinrichtung zur Durchtrennung des Bahnmaterials in einem zwischen
den Bahnabschnitten liegenden Zwischenabschnitt bzw. Trennabschnitt.
[0017] Mit Vorteil weisen die ersten Haltemittel und/oder die zweiten Haltemittel mindestens
eine in Zufuhrrichtung bewegbare Andruckfläche auf, auf die die Bahnabschnitte flächig
anpreßbar sind. Insbesondere können die Haltemittel durch ein endlos umlaufendes Fördermittel,
wie ein Förderband oder eine Förderwalze gebildet sein, auf dem ein Längsabschnitt
des Bahnmaterials flächig aufliegt. Dabei ist es möglich, daß die Andruckfläche mit
der Zufuhrbahngeschwindigkeit bewegt wird, so daß sich zwischen Bahnmaterial und Andruckfläche
Haftreibung aufbauen kann. Es ist auch möglich, die Andruckfläche mit einer höheren
Geschwindigkeit bzw. Überschußgeschwindigkeit gegenüber dem zugeführten Material zu
bewegen, so daß sich unter Aufbau von Gleitreibung ein Schlupf zwischen Andruckfläche
und Materialbahn ergibt.
[0018] Der Andruck kann von der der Andruckfläche gegenüberliegenden Seite erfolgen, beispielsweise
materialschonend mittels Bürsten oder dergleichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Haltemittel durch einen Saugförderer, insbesondere eine Saugwalze gebildet,
der mindestens ein mit Zufuhrgeschwindigkeit oder mit einer gegenüber der Zufuhrgeschwindigkeit
höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufendes Förderelement mit einer als Andruckfläche
dienenden Außenfläche aufweist, an die ein die Bahnabschnitte und den Zwischenabschnitt
bzw. Trennabschnitt umfassender Längsabschnitt des Bahnmaterials ansaugbar ist.
[0019] Obwohl es möglich ist, daß eine zugeordnete Trenneinrichtung beispielsweise mit der
Andruckfläche in Schneideingriff tritt, ist es bevorzugt, wenn die Andruckfläche mindestens
eine von dem Bahnmaterial überbrückbare bzw. überspannbare, vorzugsweise quer zur
Bewegungsrichtung verlaufende Ausnehmung aufweist. Im Bereich der Ausnehmung kann
ein Abschnitt des aufgedrückten Bahnmaterials ohne Berührungskontakt zur Unterlage
frei schwebend und/oder gespannt gehalten sein, was eine zuverlässige Trennung in
diesem Bereich begünstigt.
[0020] Eine Trennvorrichtung hat vorzugsweise mindestens ein bewegbares Trennorgan, das
derart angesteuert ist, daß es das bewegte Bahnmaterial im Bereich der vom Bahnmaterial
frei schwebend überbrückten Ausnehmung durchtrennt. Insbesondere kann die Trennvorrichtung
mindestens ein mit dem umlaufenden Fördermittel synchronisiertes, an seinem Umfang
mindestens ein vorzugsweise quer zur Umfangsrichtung ausgerichtetes Trennorgan tragendes
Rotationselement aufweisen, das derart zu dem Fördermittel angeordnet ist, daß ein
Trennorgan mit einer zugeordneten Ausnehmung kämmt bzw. in diese eingreift. Durch
das Trennorgan kann das im Bereich der Ausnehmung frei schwebende, ggf. gespannte
Bahnmaterial zuverlässig und vollständig durchtrennt werden. Eine besonders zum Zerschneiden
von Prägefolienbahnen oder anderen Kunststofffolien geeignete Ausführung zeichnet
sich dadurch aus, daß das Trennorgan ein Schneidmesser ist, insbesondere mit einer
gezackten Schneide, durch die beim Eingreifen des Trennorgans in das Bahnmaterial
zunächst schon bei geringem Anpreßdruck punktförmige Perforationen entstehen, die,
ggf. durch die Eigenspannung des Bahnmaterials unterstützt, sich bei weiterem Eindringen
des Schneidorgans vergrößern und schließlich zur Bildung eines durchgehenden Schnittes
zusammenwachsen.
[0021] Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der Zeichnung und
den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein
oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform verwirklicht
sein. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer Präge-Rotationsmaschine mit einer erfindungsgemäßen,
kontinuierlich arbeitenden Entsorgungseinrichtung.
[0022] In Fig. 1 sind schematisch einige Elemente einer Transporteinrichtung 1 zum Transport
einer Prägefolienbahn 2 in einer Heißpräge-Rotationsmaschine gezeigt. Diese dient
beispielsweise zum Beprägen von aufeinanderfolgenden Bogen oder einer Bahn aus Papier,
Karton oder Kunststoff. Sie hat ein Prägewerk 3 mit einem horizontalen Prägezylinder
4 und einem etwa gleich großen, darunterliegenden Gegendruckzylinder 5, zwischen denen
ein Prägespalt 6 gebildet ist. Der Prägezylinder 4 hat entlang seines Umfangs mindestens
eine beheizbare Prägematrize 7, durch die in der Figur auf eine durch den Prägespalt
6 mit gleichförmiger Bahngeschwindigkeit durchlaufende Materiallage 8 eine auf der
Prägefolienbahn 2 angeordnete Prägeeinheit aufgeprägt wird. Die Prägefolienbahn 2
hat eine Rückseite 9 und eine empfindliche, eine Heißkleberschicht aufweisende Vorderseite
10 und läuft während eines in der Figur gezeigten Prägeintervalls geschwindigkeitsgleich
und in gleicher Bewegungsrichtung 11 durch den Prägespalt 6, wodurch unter dem Einfluß
von Druck und Temperatur die Prägeeinheit auf die Materiallage übertragen wird.
[0023] Die Vorrichtung kann bzgl. des Aufbaus der Folientransporteinrichtung 1 der in der
EP 0 718 099 beschriebenen Rotationsmaschine entsprechen, deren diesbezügliche Merkmale
durch Bezugnahme zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht werden. Eine Prägefolienbahn
wird, ausgehend von einer nicht gezeigten, als Folienvorrat dienende Abwickel-Speicherrolle
durch einen Folienschlaufenspeicher hindurch über eine Umlenkwalze 15 zu einer durch
einen Antriebsmotor 16 steuerbaren Steuerwalze 17 geführt, der eine die Prägefolienbahn
zum Prägespalt 6 umlenkende Umlenkwalze 18 nachgeschaltet ist. Auf der Zufuhrseite
wird durch eine weitere Steuerwalze 17' angedeutet, daß die Anlage zur gleichzeitigen
Verarbeitung mehrerer, vorzugsweise unabhängig voneinander steuerbarer, parallel zueinander
verlaufende Prägefolienbahnen ausgebildet ist. Die Steuerwalze 17 ist als Saugwalze
ausgebildet und bzgl. Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit steuerbar und kontrolliert
Ausmaß und Richtung der Folienbahnbewegung durch den Prägespalt. Sie arbeitet mit
einer nicht gezeigten, der dem Prägespalt 6 nachgeschalteten Umlenkwalze 19 nachgeschalteten
Zugeinrichtung zusammen, die der Aufrechterhaltung einer geeigneten Bahnspannung der
Prägefolienbahn im Prägespaltbereich sowie dem Weitertransport der verbrauchten Prägefolienbahn
dient. Diese wird durch einen weiteren, nicht gezeigten Folienschlaufenspeicher zu
einer kontinuierlich arbeitenden Entsorgungseinrichtung 25 geführt. Bei dieser Ausführungsform
entspricht die Bahngeschwindigkeit, mit der die Folienbahn den Folienspeicher verläßt,
der Zufuhrbahngeschwindigkeit, mit der das Material der Entsorgungseinrichtung 25
zugeführt wird.
[0024] Die Entsorgungseinrichtung 25 umfaßt eine über einen geschwindigkeitssteuerbaren
Motor 26 angetriebene Transportwalze 27, eine mit dieser zusammenwirkende Trenneinrichtung
28 sowie eine auf den Umfang der Saugwalze gerichtete, der Trenneinrichtung 28 in
Umlaufrichtung 29 der Saugwalze nachgeschaltete Absaugeinrichtung 30.
[0025] Die Transportwalze 27 ist als Unterdruckwalze bzw. Saugwalze ausgebildet. Sie hat
einen feststehenden Walzenkern 31, um den eine entlang ihres Umfangs mit radial durchgehenden
Öffnungen 32 versehene Walzenhülse 33 rotiert. Der Walzenkern 31 ist in Form eines
Zylindersektors ausgebildet und hat eine halbzylinderförmige, zum gedachten Rand des
Zylinders geöffnete Ausnehmung 44. Walzenkern und Walzenhülse sind so gegeneinander
abgedichtet, daß der im Bereich der Ausnehmung gebildete Hohlraum nur im Bereich der
an ihn angrenzenden Öffnungen 32 zur zylindrisch gekrümmten Außenfläche der Walze
bzw. zur Umgebung offen ist. In diesem ca. 180° umfassenden Bereich ist die Saugwalze
27 durch die von der Umlenkrolle 19 kommende und zur Absaugrichtung 30 laufende Prägefolienbahn
2 umschlungen.
[0026] Am Umfang der Walzenhülse 33 sind zwei einander diametral zur Walzendrehachse gegenüberliegende,
parallel zur Drehachse bzw. senkrecht zur Umlaufrichtung 29 ausgerichtete, nutförmige
Ausnehmungen 34, 35 vorgesehen. Es können auch nur eine Ausnehmung oder mehr als zwei,
vorzugsweise in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen angeordnete Ausnehmungen
vorgesehen sein. Die schematisch gezeigten Ausnehmungen haben in Umfangsrichtung eine
Breite von ca. 0,5 cm, gehen jeweils über die gesamte Breite der Walzenhülse und trennen
jeweils einen in Umlaufrichtung vorderen Abschnitt 36 der zylindrischen Umfangsfläche
der Walze von einem mit Abstand dahinterliegenden hinteren Abschnitt 37. Die Abschnitte
36, 37 bilden in Zufuhrrichtung der Prägefolienbahn bewegbare, zylindrisch gekrümmte
Andruckflächen, auf die die jeweils darauf liegenden Bahnabschnitte bei laufenden
Sauggebläse unter Aufbau von Haftreibung anpreßbar sind, indem zwischen Saugwalzenoberfläche
und Bahnmaterial im Bereich der Ausnehmung 44 ein Unterdruck erzeugt wird. Dadurch
sind in Bereich des vorderen Abschnitts 36 erste Haltemittel und in Bereich des hinteren
Abschnitts 37 zweite Haltemittel gebildet, durch die eine aufliegende Prägefolienbahn
großflächig festgehalten wird. Ein zwischen den Abschnitten 36, 37 liegender, die
Ausnehmung 34 überspannender Zwischenabschnitt bzw. Trennabschnitt schwebt dagegen
frei über den Boden der Ausnehmung 34 und kann, wenn sich im Bereich der Ausnehmnung
mindestens eine Saugöffnung befindet, unter Aufbau von Bahnspannung geringfügig in
den Bereich der Ausnehmung 34 eingesogen werden, vorzugsweise ohne den Boden zu berühren.
[0027] Die mit der Saugwalze 27 zusammenwirkende Trenneinrichtung 28 hat ein vom Motor 26
angetriebenes, mit der Walzenhülse 33 synchronisiert drehendes, walzenförmiges Rotationselement
39, an dessen Umfang ein quer zur Umfangsrichtung ausgerichtetes Trennorgan 40 in
Form eines Schneidmessers mit gezackter, nach radial außen stehender Schneide angeordnet
ist. Die Saugwalze 27 und der rotierende Messerträger 39 der Trennvorrichtung sind
derart zueinander angeordnet und synchronisiert angetrieben, daß das Trennorgan 40
bei jeder Umdrehung der Walze 39 abwechselnd in eine der Ausnehmungen 34, 35 etwa
mittig zwischen den Ausnehmungsrändern eingreift, ohne jedoch den Boden der Ausnehmung
zu berühren.
[0028] Die Absaugeinrichtung 30 hat eine an ein nicht gezeigtes Sauggebläse angeschlossene
Saugdüse 45, deren der Saugwalze 27 zugewandte Saugöffnung 46 in geringem radialen
Abstand zur Umfangsfläche der Walzenhülse 33 in einem Umfangsbereich der Walze angeordnet
ist, in dem die Saugöffnungen 32 von der Ausnehmung 44 kommend in den Bereich des
die Öffnungen abdeckenden Walzenskerns 31 einlaufen. In diesem Bereich wird durch
die Abdichtung der Saugöffnungen die durch Unterdruck bewirkte Haltekraft aufgehoben,
so daß ein leichtes Abheben des noch auf der Umfangsfläche liegenden und ggf. noch
anhaftenden Bahnmaterials gewährleistet ist. Es ist alternativ oder zusätzlich auch
möglich, die Öffnungen 32 im der Saugöffnung 46 gegenüberliegenden Bereich von innen
mit Druckluft zu beaufschlagen, so daß ein aktives Abblasen der Bahnmaterialstücke
die Absaugung unterstützt. Das abgeförderte, zerkleinerte Bahnmaterial kann anschließend
an die Absaugung mittels einer geeigneten Luftströmung in einen Sammelbehälter gefördert
werden. Vorzugsweise schließt sich an die Sammlung des Abfalls eine entweder kontinuierlich
erfolgende oder chargenweise Komprimierung zur weiteren Verringerung des Packvolumens
an, beispielsweise mittels einer Ballenpresse.
[0029] Die Einrichtung kann nach folgendem Verfahren arbeiten. Vor Anlaufen der Prägevorrichtung
wird ein freier Endabschnitt der Prägefolienbahn durch den Prägespalt und um die Umlenkrolle
19 usw. bis auf den mit wirksamen Saugöffnungen versehenen Teil der Saugwalze 27 geführt,
wo der freie Endabschnitt durch Unterdruck sicher festgehalten wird. Bei laufender
Vorrichtung und in Richtung 29 drehender Walzenhülse wird ständig zugeführtes Bahnmaterial
nachgezogen und gelangt jeweils auf dem der Trennvorrichtung 28 vorgeschalteten Umfangsabschnitt
37 in flächige Haftung zur Umfangsfläche der Hülse. Bei der gezeigten Ausführungsform
entspricht die Geschwindigkeit der Hülsenoberfläche in Umfangsrichtung der Zufuhrbahngeschwindigkeit
der Folienbahn 2, so daß diese unter Aufbau von Haftreibung ohne Verrutschen mitgenommen
bzw. von der Saugwalze 27 aus dem vorgeschalteten Folienspeicher gezogen wird. Sobald
eine Ausnehmung in den Anlagebereich 47 einläuft, in dem die Prägefolienbahn tangential
kommend in Berührungskontakt mit der Walze tritt, wird die Ausnehmung durch die unter
Zugspannung stehende Prägefolienbahn überbrückt. Der überbrückte Bereich läuft weiter
Richtung Trennvorrichtung 28 während die Folienbahn auf den der Ausnehmung nachfolgenden
Halteabschnitt aufgezogen wird.
[0030] Die gezackte Schneide des umlaufenden Trennorgans 40 läuft auf einer Kreisbahn, die
sich im Bereich der Verbindungslinie zwischen den Drehachsen von Saugwalze 27 und
Rotationselement 39 mit der zylindrischen Umfangsfläche der Saugwalze überschneidet.
Bei Einlaufen einer überspannten Ausnehmung in den Bereich der Trennvorrichtung setzt
das Trennorgan zunächst auf der Außenseite der gespannten Folie auf und wird bei weiterer
Rotation bis in die in Fig. 1 gezeigte Position, bei der die Schneide direkt zur Drehachse
der Saugwalze zeigt, kontinuierlich weiter in das Innere der Ausnehmung eingedrückt.
Jenseits der gezeigten Stellung maximaler Eindringtiefe zieht sich das Trennorgan
durch die gegenläufige Drehung der Rotationselemente 27, 39 wieder aus dem Bereich
der Ausnehmung zurück.
[0031] Bei Aufsetzen des gezackten Trennmessers 40 auf die Folie werden im Bereich der entlang
einer geraden Linie senkrecht zur Umlaufrichtung 29 angeordneten, quasi punktförmigen
Zackenspitzen sofort große Aufpreßdrücke erreicht, die eine punktuelle Perforation
der Folie in Querrichtung herbeiführen, ohne diese stark in die Ausnehmung hineinzudrücken.
Die großflächige Haftung der Folienbahn beidseits der Ausnehmung verhindert dabei
zuverlässig, daß während des Trennvorgangs Bahnmaterial in den Bereich der Ausnehmung
eingezogen wird. Im weiteren Verlauf des Trennvorganges drücken sich die Sägezähne
unter Erweiterung der Perforationen weiter in die Ausnehmung ein, bis schließlich
Perforationen zusammenwachsen und sich der in Umlaufrichtung vor der Ausnehmung befindende,
flächig auf dem Vorderabschnitt 36 haftende Teil der Materialbahn von dem auf der
hinteren Andrückfläche 37 haftenden Abschnitt ablöst. Das danach nicht mehr mit dem
nachgeführten Rest der Prägefolienbahn verbundene Bahnmaterialstück gelangt bei weiterer
Drehung mit seinem vorderen Bereich in den Bereich der Saugöffnung 46. Gleichzeitig
werden die vom Vorderabschnitt abgedeckten Saugöffnungen durch den Walzenkern 31 innen
abgedeckt, so daß die Saugwirkung entfällt und sich das Materialstück leicht absaugen
läßt.
[0032] Bei einer zur Erzeugung von Längsschnitten ausgebildeten, nicht gezeigten Ausführungsform
kann das bei der beschriebenen Ausführungsform durch die Saugwalze 27 gebildete Förderelement
entlang seines Umfanges eine, vorzugsweise jedoch mehrere, parallel zueinander verlaufende
Umfangsausnehmungen haben, in deren Bereich feststehende oder ebenfalls umlaufende
Trennorgane, wie Schneidmesser, eingreifen können, um die Materialbahn in schmale
Längsstreifen zu zertrennen. Der Längsschnitt kann auch mit Trennungen in Querrichtung
kombiniert werden, um kurze Bahnschnipsel zu erzeugen, die mit besonders großer Packungsdichte
aufsammelbar und ggf. kompaktierbar sind.
[0033] Während bei der beschriebenen Ausführungsform die Umfangsgeschwindigkeit der Saugwalze
27 gleich der Zufuhrbahngeschwindigkeit ist, ist bei einer anderen, nicht gezeigten
Ausführungsform vorgesehen, die Umfangsgeschwindigkeit eines umlaufenden Förderelementes
zumindest zeitweise, vorzugsweise jedoch durchgehend größer als die Zufuhrbahngeschwindigkeit
zu wählen, wodurch sich zwischen Materialbahn und den entsprechenden Andruckflächen
keine Haftreibung, sondern Gleitreibung aufbaut bzw. ein Schlupf entsteht. Dies bewirkt,
daß das Förderelement der Entsorgungseinrichtung sanft und ruckfrei, aber stetig am
zugeführten Bahnmaterial zieht. Es ist ggf. auch möglich, daß das Bahnmaterial kurzzeitig
entgegen der Umlaufrichtung des Förderelementes Richtung Prägespalt zurückgezogen
wird. Die Länge der Andruckfläche in Umfangsrichtung kann dabei zweckmäßig so gewählt
sein, daß ein vollständiges Abrutschen bzw. Abziehen der Materialbahn vom Förderelement
zuverlässig verhindert wird. Eine derartige Fördereinrichtung der Entsorgungseinrichtung
kann mit einer Querschnitt- und/oder Längsschnitt-Trennvorrichtung zusammenwirken.
Es können besonders vorteilhaft Längsschneider eingesetzt werden, deren feststehende
oder sich bewegende, insbesondere drehende Trennorgane eine Zertrennung des Bahnmaterials
weitgehend unabhängig von der jeweils vorherrschenden Bahngeschwindigkeit des ihnen
zugeführten Bahnmaterials bewirken können. Bei Querschneidern kann es in Abwandlung
der beschriebenen Ausführunsgform beispielsweise so sein, daß ein umlaufendes Trennorgan
mit einer von der Umfangsgeschwindigkeit des Saugförderers abweichenden Umlaufgeschwindigkeit
umläuft, die ggf. in Abhängigkeit von der tatsächlichen Zufuhrbahngeschwindigkeit
gesteuert sein kann, um ein Reißen oder Zupfen am zu trennenden Bahnmaterial zu verhindern
oder zu minimieren.
[0034] Ein mit Überschußgeschwindigkeit gegenüber der bewegten Folienbahn drehender Förderer,
insbesondere Saugförderer, der Entsorgungseinrichtung kann eine Zugeinrichtung mit
Schlupfantrieb für die Materialbahn 2 bilden, die mit der dem Prägespalt vorgeschalteten
Steuerwalze 17 zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Bewegung der Prägefolienbahn
durch den Prägespalt zusammenwirkt. Dadurch kann ggf. eine gesonderte Zugeinrichtung,
wie sie beispielsweise durch den Saugförderer mit Schlupfantrieb der EP 0 718 099
gebildet ist, entfallen. Auch auf einen zwischen Prägespalt und Entsorgungseinrichtung
ggf. anordenbaren Folienspeicher kann ggf. verzichtet werden. Bei derartigen Ausführungsformen
kann ein Saugförderer eine Doppelfunktion haben, indem er einerseits im Rahmen der
Folienbeschleunigungsmittel für die richtige Bewegungsgeschwindigkeit und ggf. -richtung
der Prägefolienbahn im Prägespalt sorgt und andererseits als Haltemittel für die verbrauchte
Prägefolienbahn bei der kontinuierlichen Entsorgung wirkt.
[0035] Erfindungsgemäße Entsorgungseinrichtungen arbeiten auch bei hohen Durchsatzgeschwindigkeiten
des Bahnmaterials zuverlässig und sind sowohl zum Zertrennen dickeren, steiferen Bahnmaterials,
wie Papier oder dergleichen, insbesondere aber zum zuverlässigen Zerstückeln von dünnem
Folienmaterial, hervorragend geeignet. Die geschaffene Möglichkeit einer störungsfreien,
kontinuierlichen Entsorgung verbrauchten Bahnmaterials erlaubt es, entsprechende Einrichtungen
zur Verarbeitung des Bahnmaterials ohne entsorgungsbedingte Stillstandszeiten zur
Erreichung höherer Leistung zu betreiben.
1. Verfahren zur Entsorgung von flexiblem Material, das in Form mindestens einer bewegten
Materialbahn vorliegt, die in einer Zufuhrrichtung mit einer Zufuhrbahngeschwindigkeit
einer Entsorgungseinrichtung zugeführt wird, insbesondere zur Entsorgung von verbrauchter
Prägefolienbahn während des Betriebes einer Heißprägevorrichtung, mit folgenden Schritten:
Festhalten eines ersten Bahnabschnittes der Materialbahn;
Festhalten eines zweiten Bahnabschnittes der Materialbahn;
Durchtrennung der Materialbahn in einem zwischen dem ersten Bahnabschnitt und dem
zweiten Bahnabschnitt liegenden Zwischenabschnitt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial in dem Zwischenabschnitt
frei schwebend und/oder gespannt gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bahnabschnitt
in Zufuhrrichtung vorne und der zweite Bahnabschnitt in Zufuhrrichtung hinten liegt
und daß die Durchtrennung quer, insbesondere senkrecht zur Zufuhrrichtung erfolgt
und/oder daß der erste Bahnabschnitt in Zufuhrrichtung gesehen mindestens abschnittsweise
neben dem zweiten Bahnabschnitt liegt und daß die Durchtrennung im spitzen Winkel
oder im wesentlichen parallel zur Zufuhrrichtung erfolgt, wobei vorzugsweise an mehreren
Stellen gleichzeitig getrennt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bahnmaterial zur Durchtrennung mit freier Schneide geschnitten wird und/oder daß das
Bahnmaterial zur Durchtrennung im Zwischenbereich an vielen Stellen, vorzugsweise
gleichzeitig, perforiert wird und daß die Perforation anschließend bis zum Zusammenwachsen
vergrößert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial
zur Durchtrennung im Zwischenbereich aufgeschmolzen wird, insbesondere entlang einer
im wesentlichen geraden Schmelzlinie.
6. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum
flächigen Festhalten mindestens ein Bahnabschnitt auf eine in Zufuhrrichtung bewegte
Andruckfläche unter Aufbau von Haftreibung oder Gleitreibung aufgedrückt wird, vorzugsweise
dadurch, daß zwischen der Andruckfläche und dem Bahnabschnitt ein Unterdruck erzeugt
wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sammlung
von abgetrennten Bahnmaterialstücken nach der Durchtrennung, wobei vorzugsweise zur
Sammlung von Bahnmaterialstücken diese von einer sie tragenden, bewegten Unterlage
abgelöst werden, insbesondere mittels eines Luftstromes, vorzugsweise durch Absaugen
der Bahnmaterialstücke von einer Unterlage und/oder daß bei der Sammlung gesammelte
Bahnmaterialstücke, vorzugsweise chargenweise, komprimiert werden.
8. Vorrichtung zur Entsorgung von flexiblem Material, das in Form mindestens einer bewegten
Materialbahn (2) vorliegt, die in einer Zufuhrrichtung mit einer Zufuhrbahngeschwindigkeit
der Vorrichtung zugeführt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorhergehenden Ansprüche, mit:
ersten Haltemitteln (27, 36) zum flächigen Festhalten eines ersten Bahnabschnittes
der Materialbahn;
zweiten Haltemitteln (27, 37) zum flächigen Festhalten eines zweiten Bahnabschnittes
der Materialbahn; und
einer mit den Haltemitteln (27, 36, 37) zusammenwirkenden Trennvorrichtung (28) zur
Durchtrennung des Bahnmaterials in einem zwischen dem ersten Bahnabschnitt und dem
zweiten Bahnabschnitt liegenden Zwischenabschnitt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Haltemittel und/oder
die zweiten Haltemittel mindestens eine in Zufuhrrichtung bewegbare Andruckfläche
(36, 37) aufweisen, auf die ein Bahnabschnitt unter Aufbau von Haftreibung oder Gleitreibung
anpreßbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel mindestens
ein endlos umlaufendes Fördermittel umfassen, insbesondere eine Transportwalze (33)
oder ein Transportband und/oder daß die Haltemittel mindestens einen Saugförderer
(27) umfassen, der mindestens ein umlaufendes Förderelement (33) mit einer als Andruckfläche
dienenden Außenfläche (36, 37) aufweist, an die ein die Bahnabschnitte umfassender
Längsabschnitt des Bahnmaterials ansaugbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfläche
mindestens eine von dem angedrückten Bahnmaterial überbrückbare, vorzugsweise quer
zur Bewegungsrichtung der Andruckfläche verlaufende, Ausnehmung (34, 35) aufweist,
wobei vorzugsweise ein umlaufendes Förderelement mehrere in Umfangsrichtung versetzte
Ausnehmungen aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung
(28) mindestens ein bewegbares Trennorgan (40) hat, das derart ansteuerbar ist, daß
es das bewegte Bahnmaterial im Bereich einer Ausnehmung (34, 35) durchtrennt und/oder
daß die Trennvorrichtung (28) mindestens ein mit einem umlaufenden Fördermittel (33)
synchronisiertes, an seinem Umfang mindestens ein Trennorgan (40) tragendes Rotationselement
(39) aufweist, das relativ zu dem Fördermittel derart angeordnet ist, daß das Trennorgan
mit einer Ausnehmung (34, 35) kämmt und/oder daß das Trennorgan ein Schneidmesser
(40) ist, insbesondere mit gezackter Schneide.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sammeleinrichtung
für abgetrennte Bahnmaterialstücke vorgesehen ist, die vorzugsweise eine Absaugeinrichtung
(30) für Bahnmaterialstücke aufweist und/oder daß der Vorrichtung eine Einrichtung
zur, vorzugsweise chargenweisen, Komprimierung von gesammelten Bahnmaterialstücken
zugeordnet ist, insbesondere mindestens eine Ballenpresse.
14. Prägevorrichtung mit einem Prägewerk (3), bei dem zwischen einem Prägezylinder (4)
und einem Gegendruckelement (5) ein Prägespalt (6) gebildet ist, und mit einer Transporteinrichtung
(1) zum Transport einer Prägefolienbahn (2) durch den Prägespalt, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Prägespalt nachgeordnet mindestens eine Entsorgungseinrichtung (25) nach einem
der Ansprüche 8 bis 13 angeordnet ist.