Verfahren un Vorrichtung zum Vorfalten einer Materialbahn

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorfalten einer Materialbahn, wobei die Materialbahn in Bahnlängsrichtung bewegt wird und wobei gleichmäßig beabstandete Falzbereiche der Materialbahn wechselweise in eine erste und eine gegenläufige zweite Richtung aus der Bahnebene herausbewegt und jeweils mit einer quer zur Bahnlängsrichtung verlaufenden Falzlinie versehen werden. Erfindungsgemäß werden zur Erzeugung der Falzlinien die Falzbereiche jeweils in einen Spalt einer Klemmvorrichtung gebracht, wobei dann die Falzlinie durch eine Schließbewegung der Klemmvorrichtung gebildet wird. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Vorfalten einer Materialbahn (1) in einer Falzstation (3), die eine Trägerplatte (16), eine in Bahnlängsrichtung verlaufende Bahnführung (17) und zwei entgegengesetzt wirkende, quer zur Bahnführung (17) angeordnete Falzeinheiten (18) aufweist. Erfindungsgemäß weist die Falzeinheit (18) jeweils eine Klemmvorrichtung (19) mit zumindest einer Klemmbacke (20) und ein Schwert (21) auf, wobei die Klemmbacke (20) zur Erzeugung von Falzlinien der Materialbahn bewegbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorfalten einer Materialbahn, wobei die Materialbahn in Bahnlängsrichtung bewegt wird und wobei gleichmäßig beabstandete Falzbereiche der Materialbahn wechselseitig in eine erste und eine gegenläufige zweite Richtung aus der Bahnebene rausbewegt und jeweils mit einer quer zur Bahnlängsrichtung verlaufenden Falzlinie versehen werden. Die Materialbahn ist aus einem steifen, schwer zu faltenden Material, so dass ein Vorfalten erforderlich ist. Eine derartige Bahn kann beispielsweise im Wesentlichen ebene Verpackungsstücke aufweisen, die zwischen einer Trägerschicht und einer Deckschicht geschützt angeordnet sind, wobei die Deckschicht und die Trägerschicht in den Bereichen zwischen den Verpackungsstücken miteinander verbunden sind. Um eine Vielzahl der zwischen der Trägerschicht und der Deckschicht angeordneten Verpackungsstücke für einen Benutzer Platz sparend bereit zu halten, soll die Materialbahn häufig in eine Zickzackform gelegt werden. Da die beschriebene Materialbahn in den versiegelten Bereichen zwischen den Verpackungsstücken steif ist, ist ein direktes Falten ohne eine Beschädigung der Trägerschicht oder der Deckschicht nicht ohne weiteres möglich.

[0002] Eine Vorrichtung zum Vorfalten einer Materialbahn ist aus der Druckschrift DE 2 311 495 A1 bekannt, wobei eine mehrlagige Materialbahn durch eine Falzstation geführt wird. An gleichmäßig beabstandeten Falzbereichen wird die Materialbahn wechselweise in eine erste und eine gegenläufige zweite Richtung von einem Schwert aus der Bahnebene herausbewegt und unter Bildung einer Schlaufe in eine zugeordnete Klammer eingeschoben. Durch das Einschieben der Falzbereiche in die Klammer wird eine Falzlinie gebildet, wobei die Materialbahn aufgrund der wirkenden Scherkräfte stark beansprucht und zerstört werden kann. Die beschriebene Vorrichtung ist lediglich für Materialbahnen geeignet, die eine hohe Festigkeit aufweisen.

[0003] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren anzugeben, welches bei einer steifen Materialbahn ein Vorfalten mit einer geringen Belastung ermöglicht. Insbesondere soll bei einer mehrschichtigen Materialbahn eine Beschädigung der einzelnen Schichten sicher vermieden werden.

[0004] Ausgehend von einem Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Erzeugung der Falzlinien die Falzbereiche jeweils in einen Spalt einer Klemmvorrichtung gebracht werden, wobei dann die Falzlinie durch eine Schließbewegung der Klemmvorrichtung gebildet wird. Durch das Bewegen der Falzbereiche aus der Ebene der Materialbahn wird eine Schlaufe gebildet, wobei dann die Klemmvorrichtung seitlich auf diese Schlaufe wirkt. Sowohl Scherspannungen als auch übermäßige Zugspannungen können bei dem Vorfalten durch die Erzeugung der Falzlinie vermieden werden. Zweckmäßigerweise ruht die Materialbahn während der Bildung einer Falzlinie und wird dann nach Öffnung der Klemmvorrichtung taktweise weiterbewegt.

[0005] Um eine genaue und nachprüfbare Bewegung der Materialbahn zu ermöglichen, kann der Bahnlauf anhand von Rapportmarken oder Rapportstanzungen der Materialbahn gesteuert werden.

[0006] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Materialbahn Schwächungslinien oder Perforationen aufweist, so dass einzelne Abschnitte abtrennbar sind. Die Schwächungslinien oder Perforationen werden dabei zweckmäßigerweise vor dem Erzeugen der Falzlinien in den Falzbereichen der Materialbahn gebildet, wodurch auch das Vorfalten erleichtert wird.

[0007] In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Materialbahn eine Trägerschicht, auf die Trägerschicht aufgelegte Verpackungsstücke, beispielsweise Filterpapiere, und eine Deckschicht, die um die Verpackungsstücke herum mit der Trägerschicht verbunden ist, aufweist, wobei die Falzlinien zwischen den Verpackungsstücken gebildet werden. Das wechselseitige Falzen der Materialbahn soll dabei so durchgeführt werden, dass weder die Deckschicht noch die Trägerschicht durchtrennt werden, da ansonsten ein optimaler Schutz der Verpackungsstücke nicht mehr gewährleistet ist.

[0008] Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Vorfalten einer Materialbahn mit einer Falzstation, die eine Trägerplatte, eine in Bahnlängsrichtung verlaufende Bahnführung und zwei entgegengesetzt wirkende, quer zur Bahnführung angeordnete Falzeinheiten aufweist. Erfindungsgemäß weisen die Falzeinheiten jeweils eine Klemmvorrichtung mit zumindest einer Klemmbacke und ein Schwert, mit dem Falzbereiche der Materialbahn in einen Spalt der Klemmvorrichtung einführbar sind, auf, wobei die Klemmbacke zur Erzeugung von Falzlinien der Materialbahn bewegbar ist. Die Ausgestaltung der Klemmvorrichtung ist im Rahmen der Erfindung nicht eingeschränkt, wobei die Klemmbewegung zur Erzeugung einer Falzlinie derart erfolgt, dass auf eine durch eine Zustellbewegung des Schwertes gebildete Schlaufe seitlich eingewirkt wird, so dass keine starken Scher- oder Zugkräfte an der Materialbahn auftreten. Bei einer bezüglich der Materialbahn senkrechten oder im Wesentlichen senkrechten Bewegungsrichtung des Schwertes erfolgt dann die Zustellbewegung der zumindest einen Klemmbacke in etwa entlang der Vortriebsrichtung der Materialbahn, Die Klemmeinrichtung kann ohne Einschränkung aus zwei bewegbar geführten Klemmbacken, einer bewegbaren und einer feststehenden Klemmbacke oder auch einer bewegbaren Klemmbacke und einer zugeordneten Anschlagfläche der Trägerplatte gebildet sein.

[0009] Um die bei dem Falzen des Falzbereiches der Materialbahn gebildete Schlaufe ohne eine große Zugbelastung der Materialbahn ausgleichen zu können, ist vorzugsweise ein Bahnspeicher, beispielsweise eine Registerwalzenanordnung, unmittelbar vor und/oder hinter der Falzstation angeordnet. Um auch bei dem Weitertransport der Materialbahn nach dem Öffnen einer der Klemmvorrichtung nach dem Erzeugen einer Falzlinie eine Beschädigung der Materialbahn durch ein Hängenbleiben in der Klemmvorrichtung zu vermeiden, kann ein Auswurfelement vorgesehen sein, welches die Falzbereiche aus der Klemmvorrichtung schiebt.

[0010] Für den taktweisen Vortrieb der Materialbahn ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vor und/oder hinter der Falzstation eine Vortriebseinheit vorgesehen. Die beweglichen Teile der Falzstation können bevorzugt hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein, wobei im Rahmen einer solchen Ausgestaltung besonders schnelle und präzise Bewegungen ermöglicht werden. Die Taktrate zur Erzeugung der Falzlinien ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise größer als 25 Takte pro Minute, besonders bevorzugt größer oder gleich 40 Takte pro Minute. Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig.1

eine Vorrichtung zum wechselseitigen Vorfalten einer Materialbahn,

Fig. 2a

die zugeführte Materialbahn im ungefalteten Zustand,

Fig. 2b

ein Paket mit in Zickzackform aufeinander gefalteten Abschnitten der Materialbahn,

Fig. 3

eine Falzstation zum Vorfalten der Materialbahn.

[0011] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Vorfalten einer Materialbahn 1. Die Vorrichtung weist eine Station 2 zur Erzeugung von Schwächungslinien, eine Falzstation 3 zum Vorfalten der Materialbahn 1, einen als Registerwalzenanordnung ausgebildeten Bahnspeicher 4 und einen Rollenvorschub 5 zum Vortrieb der Materialbahn 1 auf.

[0012] Die ungefaltete Materialbahn 1 ist in der Fig. 2a dargestellt und besteht aus einer Trägerschicht 11, auf die Trägerschicht 11 aufgelegten Filterpapieren 12 und einer Deckschicht 13 aus einer Polyethylenfolie, die um die Filterpapiere 12 herum mit der Trägerschicht 11 aus Papier verbunden ist. Die Materialbahn 1 soll zwischen den einzelnen Filterpapieren 12 gefaltet werden, damit Abschnitte 7 mit jeweils einem Filterpapier 12 abgetrennt werden können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Trägerschicht 11 eine Dicke von etwa 80 µm und die Polyethylenfolie der Deckschicht 13 eine Dicke von etwa 50 µm auf. Die Breite der Materialbahn 1 beträgt 80 mm und die Länge der zu faltenden Abschnitte 7 75 mm. Da zwischen den Filterpapieren 12 die Deckschicht 13 mit der Trägerschicht 11 versiegelt ist, ist die Materialbahn 1 in diesen Bereichen vergleichsweise steif und damit schwer zu falten, so dass ein Vorfalten erforderlich ist. Die Filterpapiere 12 können beispielsweise für laboranalytische Zwecke bestimmt sein, weshalb bei dem Vorfalten und dem nachgelagerten Faltvorgang die Trägerschicht 11 und die Deckschicht 13 nicht beschädigt werden dürfen, da ansonsten eine Verschmutzung auftreten kann und eine Keimfreiheit der Filterpapiere 12 nicht mehr gewährleistet ist. Zur Kontrolle des Bahnlaufes sind die zu faltenden Abschnitte 7 jeweils mit Rapportstanzungen 14 versehen, die optisch erfasst werden. Fig. 2b zeigt ein Paket 9 von mehreren in Zickzackform gefalteten Abschnitten 7 der Materialbahn 1, die beispielsweise in einem Spender an einen Benutzer geliefert werden können.

[0013] Die Materialbahn 1 durchläuft zunächst die Station 2 zur Erzeugung einer Schwächungslinie. Die Schwächungslinie kann beispielsweise nach Art einer Perforation gebildet sein, wobei jedoch die Trägerschicht 11 und/oder die Deckschicht 13 lediglich abschnittsweise angeritzt oder eingekerbt und nicht, wie bei einer Perforation üblich, durchschnitten werden. Die Materialbahn 1 wird dann über einen Rollenvorschub 5 und einen Bahnspeicher 4 zum Vorfalten in einer Falzstation 3 geführt. Die Falzstation 3 weist eine Trägerplatte 16, eine in Bahnlängsrichtung verlaufende Bahnführung 17 und zwei entgegengesetzt wirkende, quer zur Bahnführung 17 angeordnete Falzeinheiten 18 auf. Die in Bahnlängsrichtung versetzt angeordneten Falzeinheiten 18 umfassen jeweils eine Klemmvorrichtung 19 mit einer Klemmbacke 20 und ein Schwert 21, mit dem ein Falzbereich 22 der Materialbahn 1 unter Bildung einer Schlaufe in einen zwischen der Klemmbacke 20 und einer Anschlagfläche 24 der Trägerplatte 16 gebildeten Spalt 25 einführbar sind, wobei die Klemmbacke 20 dann zur Erzeugung von Falzlinien der Materialbahn 1 durch eine Schließwirkung der Klemmvorrichtung 19 in Richtung der gebildeten Schlaufe zugestellt wird. Der Vortrieb der Materialbahn 1 und das wechselseitige Erzeugen von Falzlinien in den Falzbereichen 22 erfolgt taktweise mit einer Taktrate von bis zu 40 Takten pro Minute oder mehr. Da die Falzbereiche 22 zur Erzeugung der Falzlinien unter Bildung einer Schlaufe aus der Bahnebene herausbewegt werden, ist ein Längenausgleich erforderlich, der durch den vorgelagerten Bahnspeicher 4 ermöglicht wird. Die Schwerter 21 und die Spalte 25 sind senkrecht zu der Laufrichtung der Materialbahn 1 angeordnet. Da bei dem Falzen die Klemmbacke 20 der Klemmvorrichtung 19 seitlich auf die von dem Schwert 21 eingeschobene Materialbahn 1 wirkt, treten nur vergleichsweise geringe Belastungen der Materialbahn 1 auf, so dass die Trägerschicht 11 und die Deckschicht 13 bei der Bildung der Falzlinie nicht durchtrennt werden. Um auch bei dem weiteren Transport der Materialbahn 1 eine große Zugbelastung zu vermeiden, ist ein Auswurfschwert als Auswurfelement 26 vorgesehen, welches nach dem Öffnen der Klemmvorrichtung den Falzbereich 22 der Materialbahn 1 aus dem sich öffnenden Spalt 25 herausschiebt.

[0014] Erfindungsgemäß kann die Materialbahn 1 an den steifen Bereichen zwischen den einzelnen Filterpapieren 12 präzise vorgefaltet werden. Nach dem Vorfalten kann die Materialbahn 1 auf unterschiedliche Weise gefaltet werden. Je nach Ausgestaltung und Steifheit der Materialbahn 1 kann es ausreichend sein, wenn diese einfach zusammengeschoben wird. Des Weiteren können nach dem Vorfalten auch verschiedene in der Praxis bekannte Falteinrichtungen ohne Einschränkung eingesetzt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Vorfalten einer Materialbahn, wobei die Materialbahn in Bahnlängsrichtung bewegt wird und wobei gleichmäßig beabstandete Falzbereiche der Materialbahn wechselweise in eine erste und eine gegenläufige zweite Richtung aus der Bahnebene herausbewegt und jeweils mit einer quer zur Bahnlängsrichtung verlaufenden Falzlinie versehen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Falzlinien die Falzbereiche jeweils in einen Spalt einer Klemmvorrichtung gebracht werden, wobei dann die Falzlinie durch eine Schließbewegung der Klemmvorrichtung gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn taktweise in Bahnlängsrichtung bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnlauf anhand von Rapportmarken oder Rapportstanzungen der Materialbahn gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzbereiche vor dem Erzeugen der Falzlinien jeweils mit einer Schwächungslinie oder Perforation versehen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn eine Trägerschicht, auf die Trägerschicht aufgelegte Verpackungsstücke und eine Deckschicht, die um die Verpackungsstücke herum mit der Trägerschicht verbunden ist, aufweist, wobei die Falzlinien zwischen den Verpackungsstücken gebildet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die Trägerschicht und die Deckschicht bei der Bildung der Falzlinien nicht durchtrennt werden.

7. Vorrichtung zum Vorfalten einer Materialbahn (1) mit einer Falzstation (3), die eine Trägerplatte (16), eine in Bahnlängsrichtung verlaufende Bahnführung (17) und zwei entgegengesetzt wirkende, quer zur Bahnführung (17) angeordnete Falzeinheiten (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzeinheiten (18) jeweils eine Klemmvorrichtung (19) mit zumindest einer Klemmbacke (20) und ein Schwert (21), mit dem Falzbereiche der Materialbahn (1) in einen Spalt (25) der Klemmvorrichtung (19) einführbar sind, aufweist, wobei die Klemmbacke (20) zur Erzeugung von Falzlinien der Materialbahn (1) bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung der Materialbahn (1) vor und/oder hinter der Falzstation (3) ein Bahnspeicher (4) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder hinter der Falzstation (3) eine Vortriebseinheit für eine taktweise Bewegung der Materialbahn (1) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzeinheiten (3) zum Auswurf der Falzbereiche nach dem Falzen jeweils ein Auswurfelement (26) aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerter (21) und/oder die zumindest eine Klemmbacke (20) hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktrate zur Erzeugung der Falzlinien größer als 25 Takte pro Minute, vorzugsweise größer oder gleich 40 Takte pro Minute ist.

Zeichnung