Vorrichtung und Verfahren zur Perforation von Folien

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Perforation von Folien sowie ein entsprechendes Verfahren unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0002] Folien eignen sich bekanntermaßen für die Etikettierung von Behältern, wie beispielsweise Flaschen. Hierzu wird beispielsweise eine Folienbahn, ein Folienschlauch oder ein anderes geeignetes bahnförmiges Material von einer Rolle abgewickelt und an vorgegebenen Trennstellen mit einer Querperforation versehen. Einzelne Etiketten werden dann vorzugsweise unmittelbar vor der Etikettierung durch Abtrennen entlang der Perforation hergestellt.

[0003] Eine Vorrichtung zur Querperforierung bahnförmigen Materials ist beispielsweise aus der DE 20 2006 015 561 U1 bekannt. Das bahnförmige Material wird zwischen zwei rotierenden Walzen hindurchgeführt, wobei an einer der Walzen zwei um 180° versetzte genutete Perforiermesser vorgesehen sind, die die Folie gegen die andere Walze drücken und dabei das bahnförmige Material perforieren. Die Perforiermesser sind hierbei federelastisch in der Mantelfläche der Walze gelagert, um die Ausschussquote beim Anfahren und Anhalten der Schneidvorrichtung zu reduzieren. Nachteilig ist jedoch, dass das Perforationsmuster in die Schneide des Perforationsmessers eingearbeitet ist. Für die Perforation wird somit ein vergleichsweise aufwändig herzustellendes und teures Verschleißteil benötigt.

[0004] Ein Schneidwerkzeug zum Schneiden von Etiketten ist ferner aus der DE 10 2009 009 820 A1 bekannt. Das Schneidwerkzeug umfasst zwei um 180° versetzte und parallel zu einer gemeinsamen Drehachse angeordnete Schneidelemente, die federnd gelagert sind. Diese wirken mit einer rotierenden Schneidwalze zusammen, in der den Schneidelementen entsprechende Gegenschneidleisten vorgesehen sind. Von einer Rolle abgerollte Etiketten werden zwischen die rotierende Schneidvorrichtung und die rotierende Schneidwalze eingeführt und durch das Zusammenwirken der Schneidelemente und der Gegenschneidleisten abgetrennt. Zwar lässt sich das Schneidelement durch federnde Halterung in einer Nut vergleichsweise einfach austauschen, jedoch ist dieses ein vergleichsweise teueres Verschleißteil.

[0005] Die US 2009/0235800 A1 beschreibt eine Perforationsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0006] Somit besteht der Bedarf für eine Vorrichtung zur Perforation von Folien, bei dem die Verschleißteile auf einfache Weise, kostengünstig und flexibel ausgetauscht werden können.

[0007] Die gestellte Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Demnach umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Schneide und eine Gegenschneide, wobei die Gegenschneide ein Muster aufweist, welches mit der Schneide entlang einer Wirklinie derart zusammenwirkt, dass eine Folie in Kontaktbereichen mit der Schneide und der Gegenschneide perforiert wird. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Stelleinrichtung, mit der sich die Lage der Gegenschneide für das Zusammenwirken mit der korrespondierenden Schneide in Längsrichtung der Folie einstellen lässt. Die Perforation ist insbesondere eine Querperforation. Es kann ein beliebiges bahnförmiges Material verwendet werden, wie beispielsweise aus Papier, Kunststoff-, Metall- oder Gewebefolie, das sich durch das Zusammenwirken einer Schneide und einer Gegenschneide durchlochen lässt, beispielsweise Folien, Schläuche und dergleichen.

[0008] Somit kann der Verlauf der Wirklinie im Wesentlichen durch das Muster der Gegenschneide vorgegeben werden. Entsprechend kann eine im Wesentlichen geradlinig verlaufende Schneide eingesetzt werden. Da eine geradlinige Schneide kostengünstiger herzustellen ist als eine Schneide mit Perforationsnuten, lässt sich der Aufwand beim Austausch von Verschleißteilen, insbesondere der Schneide reduzieren.

[0009] Das Muster der Gegenschneide ist vorzugsweise dreidimensional. Das Muster kann beispielsweise aus Erhebungen und Vertiefungen bestehen. Ebenso denkbar ist eine Gegenschneide, in der durchgehende Ausnehmungen ausgebildet sind. Die Gegenschneide könnte beispielsweise in Form einer Helix oder dergleichen ausgebildet sein.

[0010] Die Wirklinie kann ferner derart ausgebildet sein, dass das zu perforierende Material in Nicht-Kontaktbereichen mit der Schneide und der Gegenschneide nicht perforiert wird. Es ist jedoch möglich, dass das Material, insbesondere eine Folie, in den Nicht-Kontaktbereichen in einem erwünschten Ausmaß beschädigt wird, beispielsweise dadurch, dass eine Perforation aus dem Kontaktbereich in Richtung des Nicht-Kontaktbereichs in einem erwünschten Ausmaß weiter reißt, um auf diese Weise einen Perforationsbereich zu erzeugen, der größer ist, als der Kontaktbereich mit der Schneide und der Gegenschneide.

[0011] Vorzugsweise ist die Wirklinie veränderbar, um ein Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation der Folie einzustellen. Ein Austausch der Schneide bei einer produktionsbedingten Änderung der Folienperforation ist somit entbehrlich. Das Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation ist beispielsweise durch ein Längenverhältnis entlang der Wirklinie gegeben. Die Wirklinie könnte beispielsweise dadurch verändert werden, dass die Gegenschneide durch eine Gegenschneide eines anderen Typs ersetzt wird. Die Wirklinie kann auch verändert werden, um bei Folien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften und/oder Dicken ein einheitliches, vorgegebenes Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation einzustellen.

[0012] Bei einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Wirklinie durch Verändern der Lage der Schneide und der Gegenschneide zueinander einstellbar. Dadurch wird ein Austauschen der Gegenschneide beim Einstellen der Wirklinie entbehrlich. Die Wirklinie und/oder das Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation können dadurch flexibel an unterschiedliche Materialeigen von Perforation zu Nicht-Perforation können dadurch flexibel an unterschiedliche Materialeigenschaften und/oder Materialdicken sowie an unterschiedliche Verarbeitungsgeschwindigkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung angepasst werden. Bei einer Querperforation der Folie kann die Lage der Schneide und der Gegenschneide zueinander im Wesentlichen in einer Längsrichtung der Folie erfolgen.

[0013] Vorzugsweise verläuft das Muster, in einer Draufsicht auf die Folie gesehen, in einem Einstellbereich der Wirklinie schräg zur Wirklinie und/oder kurvenförmig. Dadurch lässt sich die Wirklinie innerhalb des Einstellbereichs besonders genau und insbesondere kontinuierlich verstellen. Die Perforation der Folie kann somit an Materialeigenschaften und/oder die Dicke der Folie und/oder an Einwirkzeiten und/oder Einwirkkräfte beim Perforieren der Folie besonders genau, und/oder den jeweiligen Produktionsbedingungen entsprechend, angepasst werden. Die Wirklinie kann über eine beliebige Kombination geradliniger und gekurvter Musterabschnitte verlaufen.

[0014] Vorzugsweise wiederholt sich das Muster entlang der Wirklinie periodisch. Dadurch lässt sich eine über die gesamte Breite der Folie gleichmäßige und flexibel einstellbare Perforation erzielen. Geeignete Muster mit Periodizität sind beispielsweise Zick-Zack-Muster, sinusartige Kurvenverläufe oder beliebige Kombinationen derartiger periodischer Kurvenformen. Die Wirklinie schneidet das Muster in der Draufsicht somit mehrfach.

[0015] Ferner ist die Folie ein Folienband oder ein Folienschlauch, und die Wirklinie verläuft diesbezüglich quer, wobei das Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation durch Verändern der Lage der Gegenschneide und der Wirklinie zueinander in Längsrichtung einstellbar ist. Eine derartige Anordnung lässt sich besonders günstig mit rotierenden Schneiden und Gegenschneiden realisieren. Es lässt sich somit eine Querperforation von Folienbändern oder Folienschläuchen mit besonders hoher Maschinenleistung bereitstellen.

[0016] Bei einer besonders günstigen Ausführungsform liegen die Schneide und die Gegenschneide auf miteinander synchronisierbaren Walzen. Ferner ist ein Drehlagenversatz der rotierenden Walzen zueinander, also ein Unterschied zwischen den Drehlagen der Schneide und der Gegenschneide beim Zusammenwirken, einstellbar. Auf diese Weise lässt sich eine Verstellbarkeit der Wirklinie in Längsrichtung der Folie besonders einfach bereitstellen. Zusätzliche Einrichtungen zum Verstellen der Lage der Gegenschneide und/oder der Schneide auf den zugehörigen Walzen in Längsrichtung der Folie, also in Rotationsrichtung der Walze, sind daher entbehrlich. Die Gegenschneide kann insbesondere in Rotationsrichtung mit der Walze fest verbunden sein oder einstückig mit dieser ausgebildet sein.

[0017] Vorzugsweise ist die Gegenschneide eine in die Walzenoberfläche eingearbeitete Werkzeugschneide. Eine derartige Gegenschneide ist besonders robust und zuverlässig und erübrigt
sätzliche Halterungen der Gegenschneide an der Walzenoberfläche. Die Werkzeugschneide kann beispielsweise durch Lasergravur der Walzenoberfläche hergestellt werden.

[0018] Vorzugsweise ist die Schneide eine austauschbare Werkzeugschneide oder Bestandteil einer austauschbaren Klinge. Dadurch lässt sich ein verschleißbedingter Wechsel der Schneide auf besonders einfache und zeitsparende Weise durchführen.

[0019] Bei einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Schneide geradlinig. Dadurch lassen sich verschleißbedingte Betriebskosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung minimieren. Ferner lassen sich einheitliche Schneiden als Standardgarniturenteil für verschiedene Gegenschneiden einsetzen. Insbesondere können Schneidmesser, wie sie in herkömmlichen Etikettieraggregaten verwendet werden, auch für die Perforation von Folien eingesetzt werden. Dadurch lassen sich die Betriebskosten von Etikettieraggregaten weiter reduzieren.

[0020] Bei einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Wirklinie mittels eines Motors und einer Steuereinheit automatisch verstellbar in Abhängigkeit von wenigstens einem Materialparameter der Folie, insbesondere aus der Parametergruppe der Dicke, des Elastizitätsmoduls und der Höchstzugspannung, und/oder in Abhängigkeit von wenigstens einem Maschinenparameter zum Abtrennen der Folie entlang der Perforation, insbesondere einer zum Abtrennen eingestellten Zugspannung. Dadurch lässt sich die Folienperforation flexibel an unterschiedliche Produktionsbedingungen anpassen. Der Motor ist beispielsweise ein Antriebsmotor einer Schneidwalze und/oder ein Antriebsmotor einer Gegenschneidwalze. Durch eine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der Schneidwalze und/oder der Gegenschneidwalze kann dann ein vorgegebener Winkelversatz zwischen den Walzen herbeigeführt werden. Der Motor kann auch ein Stellantrieb sein, um die Lage der Gegenschneide oder der Schneide auf der jeweiligen Walze einzustellen. Die Materialparameter der Folie und/oder die Maschinenparameter können laufend während der kontinuierlichen Perforation einer Folienbahn oder eines Folienschlauchs ermittelt werden und kontinuierlich von der Steuereinheit ausgewertet werden. Dadurch lässt sich eine Perforation mit besonders gleichbleibender Qualität bereitstellen.

[0021] Vorzugsweise ist zur federelastischen Lagerung der Schneider und/oder der Gegenschneide eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Federung vorgesehen. Dadurch lässt sich der Verschleiß der Schneide weiter reduzieren. Außerdem können kurzzeitige Belastungen beim Anfahren, Herunterfahren und/oder Ändern von Maschinenparametern reduziert werden.

[0022] Die gestellte Aufgabe wird ferner gelöst mit einem Verfahren nach Anspruch 12 unter Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Demnach wirkt die Schneide mit dem Muster der Gegenschneide derart zusammen, dass der Verlauf des Musters entlang der Wirklinie ein Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation der Folie definiert. Hierbei entspricht der Verlauf der Wirklinie im Wesentlichen dem Verlauf der Perforation auf der Folie.

[0023] Erfindungsgemäß wird das Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation durch Verschieben der Wirklinie bezüglich des Musters eingestellt. Das Muster definiert somit einen zweidimensionalen Wirkbereich, auf dem die Wirklinie verschoben werden kann. Der Wirkbereich umfasst Kontaktflächen zum Erzeugen der Perforation und Nicht-Kontaktbereiche, in denen das zu perforierende Material nicht durchlocht wird. Das Muster kann somit als ein binär gerasteter Wirkbereich verstanden werden, den die Wirklinie schneidet. Je nach Muster der Gegenschneide können durch Verschieben der Wirklinie unterschiedliche Verhältnisse von Perforation zu Nicht-Perforation realisiert werden.

[0024] Bei einer besonders günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verhältnis von Perforation zu Nichtperforation bei laufendem Produktionsbetrieb an einen Sollwert angepasst. Dadurch können Folienabschnitte für eine nachfolgende Etikettierung mit besonders hoher Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit mit der geforderten Qualität abgetrennt werden.

[0025] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Gegenschneide der ersten Ausführungsform mit einer schematisch angedeuteten Wirklinie;

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine Schneide und eine Gegenschneide der ersten Ausführungsform; und

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Gegenschneide einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0026] Wie die Fig. 1 erkennen lässt, umfasst eine erste Ausführungsform 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Perforation von Folien 2 wenigstens eine Schneide 3 und wenigstens eine Gegenschneide 5, durch deren Kontakt mit der Folie 2 eine Perforation in der Folie 2 hergestellt wird. Die Schneide 3 ist vorzugsweise an einer Schneidwalze 7 oder einer anderen drehbaren Halterung mit der Drehrichtung 7a vorgesehen, die Gegenschneide 5 an einer Gegenschneidwalze 9 oder einer anderen drehbaren Halterung mit der Drehrichtung 9a, wobei die Drehachsen 7b und 9b parallel zueinander ausgerichtet sind. Wie die Fig. 1 ferner andeutet, sind auf der Gegenschneidwalze 9 eine entsprechende Anzahl umfänglich gleichmäßig verteilter Gegenschneiden 5. Besonders vorteilhaft sind je vier umfänglich verteilte Schneiden 3 und Gegenschneiden 5.

[0027] An der Schneidwalze 7 und der Gegenschneidwalze 9 ist jeweils ein Antriebsmotor 11, 13 vorgesehen. Die Antriebsmotoren 11, 13 werden durch eine Steuereinheit 15 derart synchronisiert, dass bei Rotation der Schneidwalze 7 und der Gegenschneidwalze 9 jeweils eine Schneide 3 gegenüber einer Gegenschneide 5 zu liegen kommt. Geeignete Drehlagen der Walzen 7, 9 sind beispielsweise durch die angedeuteten Drehwinkel α, β definiert. Die Folie 2 wird kontinuierlich in Richtung des Pfeils 2a zwischen der Schneidwalze 7 und der Gegenschneidwalze 9 hindurchbewegt.

[0028] Die Schneiden 3 sind vorzugsweise an einer mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Federung 17 in radialer Richtung federelastisch gelagert und in umfänglicher Richtung geführt. Diesbezügliche Führungsmittel sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Eine federelastische Lagerung könnte alternativ oder ergänzend an der Gegenschneidwalze 9 für die Gegenschneiden 5 vorgesehen sein. Dies ist jedoch zugunsten einer übersichtlicheren Darstellung ebenfalls nicht gezeigt.

[0029] Die Gegenschneiden 5 sind vorzugsweise in Richtung des Doppelpfeils 5a mittels Stelleinrichtungen 19 verstellbar. Diese könnten beispielsweise mechanisch betätigt sein oder mittels eines Stellantriebs (nicht gezeigt), der insbesondere durch die Steuereinrichtung 15 ansteuerbar ist. Mit der Stelleinrichtung 19 lässt sich die Lage der Gegenschneide 5 beim Zusammenwirken mit der korrespondierenden Schneide 3 in Längsrichtung der Folie 2, also in Richtung des Pfeils 2a, einstellen.

[0030] Wie aus den nachfolgenden Figuren noch deutlich wird, dient die Stelleinrichtung 19 dazu, einen Kontaktbereich mit der Folie 2 einzustellen, in dem die Schneide 3 und die Gegenschneide 5 derart zusammenwirken, dass die dazwischen liegende Folie 2 perforiert wird. Generell wäre es auch denkbar, derartige Stelleinrichtungen an der Schneidwalze 7 vorzusehen, um die Schneiden 3 entsprechend zu verstellen.

[0031] Die Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Gegenschneide 5 der ersten Ausführungsform 1. Im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 2a der Folie 2 verläuft eine Wirklinie 21, die durch eine Überschneidung der Schneide 3 (in Fig. 2 nicht dargestellt) und der Gegenschneide 5 definiert ist. Hierbei entspricht die dargestellte Wirklinie 21 einer ersten Überschneidung der Schneide 3 und der Gegenschneide 5 in einer ersten Relativposition der Gegenschneide 5 zur Schneide 3 und die gestrichelt angedeutete Wirklinie 21' einer zweiten Überschneidung der Schneide 3 mit der Gegenschneide 5 in einer zweiten Relativposition der Gegenschneide 5 zur Schneide 3. Der Verstellbereich und die Verstellrichtung zwischen der ersten und zweiten Relativposition sind durch den Doppelpfeil 21a angedeutet.

[0032] Hierbei spielt es für das Wirkprinzip keine Rolle, ob die Lage der Schneide 3 bezüglich der Gegenschneide 5 verändert wird oder umgekehrt, oder ob die Gegenschneide 5 gegen eine Gegenschneide eines anderen Typs ausgewechselt wird. Entscheidend ist, dass die Gegenschneide 5 ein dreidimensionales Muster 23 aufweist, das im Beispiel der Fig. 2 aus erhabenen Kontaktflächen 23a und demgegenüber abgesenkten Nicht-Kontaktbereichen 23b besteht. Wie der Fig. 2 ferner zu entnehmen ist, umfasst das Muster 23 vorzugsweise eine periodische Aneinanderreihung von Kontaktflächen 23a und Nicht-Kontaktbereichen 23b.

[0033] Das Muster 23 der Gegenschneide 5 wirkt mit der Schneide 3 entlang der Wirklinie 21 derart zusammen, dass die Folie 2 in Perforationsbereichen 25 perforiert wird und in Nicht-Perforationsbereichen 27 im Wesentlichen nicht perforiert wird. Die Fig. 2 verdeutlicht ferner, dass das Längenverhältnis der Kontaktfläche 23a und der Nicht-Kontaktbereiche 23b entlang der Wirklinie 21 das Verhältnis zwischen der Länge der Perforationsbereiche 25 und der Länge der Nicht-Perforationsbereiche 27 festlegt. Ebenso ist zu erkennen, dass ein Verschieben der Wirklinie 21 in oder entgegen der Transportrichtung 2a der Folie 2 eine Veränderung des Perforationsverhältnisses wirkt. Dies ist durch die in der Fig. 2 nach oben verschobene Wirklinie 21' angedeutet mit kürzeren Perforationsbereichen 25' und längeren Nicht-Perforationsbereiche 27'.

[0034] Die Fig. 3 zeigt die Schneide 3 und die in der Fig. 2 dargestellte Gegenschneide 5 im Querschnitt entlang der Wirklinie 21. Dadurch, dass an der Gegenschneidleiste 5 erhabene Bereiche 5b und Perforationsnuten 5c vorgesehen sind, lässt sich an der Gegenschneidleiste 5 ein dreidimensionales Muster 23 mit entsprechenden Kontaktflächen 23a und Nicht-Kontaktbereichen 23b auf einfache Weise realisieren. Eine derartige Gegenschneide 5 lässt sich beispielsweise durch Gravieren, insbesondere durch Lasergravur, auf der Gegenschneidwalze 9 herstellen oder auf einer austauschbaren Gegenschneidleiste.

[0035] Wie in der Fig. 3 angedeutet ist, kann die Schneide 3 folglich durchgehend, insbesondere geradlinig ausgebildet sein. Dies ist für einen durch Verschleiß oder Beschädigung bedingten Austausch der Schneide 3 vorteilhaft. Die Schneide 3 kann ein standardisiertes Garniturenteil zum Schneiden und/oder Perforieren von Etiketten und dergleichen sein. Die Schneide 3 kann beispielsweise als austauschbare Werkzeugschneide oder Klinge bereitgestellt werden.

[0036] Die Wirklinie 21 lässt sich bezüglich des Musters 23 durch Einstellen der in der Fig. 1 angedeuteten Drehwinkel α, β der Schneide 3 und der Gegenschneide 5 verschieben. Zusätzlich oder alternativ kann die umfängliche Relativposition 5a der Gegenschneide 5 auf der Gegenschneidwalze 9 eingestellt werden. Letzteres wäre beispielweise dann von Vorteil, wenn eine synchronisierte Drehbewegung der Schneidwalze 7 und der Gegenschneidwalze 9 unverändert beibehalten werden soll, unabhängig von der Lage der Wirklinie 21.

[0037] Um die Drehlagen α, β der Schneide 3 und der Gegenschneide 5 zueinander einzustellen, könnte die Drehgeschwindigkeit der Schneidwalze 7 oder die Drehgeschwindigkeit der Gegenschneidwalze 9 vorübergehend verändert werden, bis die Wirklinie 21 um den gewünschten Betrag verstellt ist. Danach laufen die Schneidwalze 7 und die Gegenschneidwalze 9 bezüglich der Drehlagen α und β wieder synchron.

[0038] Die Fig. 4 zeigt eine gitterförmige Gegenschneide 31 einer alternativen Ausführungsform der Erfindung mit einem dreidimensionalen Muster 33, das Kontaktflächen 33a zum Zusammenwirken mit der Schneide 3 umfasst sowie Nicht-Kontaktbereiche 33b, die durch die Zwischenräume zwischen den Kontaktflächen 33a definiert sind. Eine derartige Gegenschneide 31 könnte durch beliebige dreidimensionale Strukturen umfassend Streben, Bögen oder dergleichen ausgebildet werden. Denkbar wären z. B. auch wendelförmige Strukturen. Hierbei sind in vorteilhafter Weise die Kontaktflächen 33a in einem periodisch wiederkehrenden Muster angeordnet und weisen eine in der Transportrichtung 2a der Folie 2 und/oder in der Verstellrichtung 21a der Wirklinie 21 variierende Breite auf. Dadurch lassen sich prinzipiell die gleichen Vorteile, insbesondere Verstellmöglichkeiten, erzielen, wie mit der ersten Ausführungsform 1. Die Gegenschneide 5, 31 könnte selbstverständlich in Anlehnung an den Umfang der Gegenschneidwalze 9 gekrümmt sein.

[0039] Entscheidend für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass die Gegenschneide 5, 31 ein dreidimensionales Muster 23, 33 mit Kontaktflächen 23a, 33a aufweist, das mit der Folie 2 und mit der Schneide 3 zusammenwirkt, so dass in Kontaktbereichen der Folie 2 mit der Schneide 3 und der Gegenschneide 5 eine Perforation in der Folie 2 erzeugt wird. Hierbei lässt sich die Gegenschneide 5, die im Vergleich zur Schneide 3 nur einen geringfügigen Verschleiß aufweist, in vielfältiger Weise ausbilden. Entsprechend kann die Schneide 3 im Vergleich zum Stand der Technik strukturell vereinfacht werden, so dass sich der verschleißbedingte Austausch der Schneide 3 einfach und kostengünstig durchführen lässt.

[0040] Das Verhältnis von Perforation zu Nicht-Perforation der Folie 2 kann dann durch ein einfaches Verschieben der Wirklinie 21 bezüglich der Gegenschneide 5, 31 bewirkt werden. Dies lässt sich insbesondere bei Verwendung miteinander korrespondierender Schneidwalzen 7 und Gegenschneidwalzen 9 durch Ansteuerung der Antriebsmotoren 11, 13 auf einfache Weise realisieren.

[0041] Außerdem lässt sich die Perforation ständig an geänderte Produktionsbedingungen anpassen, wie beispielsweise an eine Zugspannung beim anschließenden Abtrennen einzelner perforierter Abschnitte der Folie 2. Beispielsweise kann sowohl die Perforation als auch die Zugspannung an die Materialeigenschaften und/oder der Dicke der Folie 2 angepasst werden.

[0042] Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorzugsweise eine Folie 2 oder eine Folienschlauch kontinuierlich zugeführt und zwischen der rotierenden Schneidwalze 7 und der Gegenschneidwalze 9 hindurch geleitet. Deren Drehlagen α und β werden ständig synchronisiert und bei Bedarf durch vorübergehendes Anpassen der Drehgeschwindigkeit angepasst. Ebenso kann die umfängliche Position der Schneide 3 oder der Gegenschneide 5 auf der jeweiligen Walze 7, 9 nachgestellt werden. Durch Verschieben der Wirklinie 21 kann die Querperforation der Folie 2 im laufenden Produktionsbetrieb eingestellt und bei Bedarf an aktuelle Produktionsbedingungen angepasst werden.

[0043] Die beschriebenen Ausführungsformen und Varianten lassen sich beliebig in technisch sinnvoller Weise kombinieren, ohne jedoch den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich zu verlassen.

Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Perforation von Folien (2) mit:

- einer Schneide (3); und

- einer Gegenschneide (5),

wobei die Gegenschneide ein Muster (23) aufweist, welches mit der Schneide entlang einer Wirklinie (21) derart zusammenwirkt, dass eine Folie in Kontaktbereichen mit der Schneide und der Gegenschneide perforiert wird, und wobei die Folie (2) ein Folienband oder ein Folienschlauch ist und die Wirklinie (21) diesbezüglich quer verläuft, und wobei das Verhältnis von Perforation (25) zu Nichtperforation (27) durch Verändern der Lage der Gegenschneide (5) und der Wirklinie (21) zueinander in Längsrichtung einstellbar ist,
gekennzeichnet durch
eine Stelleinrichtung (19), mit der sich die Lage der Gegenschneide für das Zusammenwirken mit der korrespondierenden Schneide in Längsrichtung der Folie einstellen lässt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wirklinie (21) veränderbar ist, um ein Verhältnis von Perforation (25) zu Nichtperforation (27) der Folie (2) einzustellen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wirklinie (21) durch Verändern der Lage der Schneide (3) und der Gegenschneide (5) zueinander einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Muster (23), in einer Draufsicht auf die Folie gesehen, in einem Einstellbereich (21a) der Wirklinie (21) schräg zur Wirklinie und/oder kurvenförmig verläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich das Muster (23) entlang der Wirklinie periodisch wiederholt.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schneide (3) und die Gegenschneide (5) auf miteinander synchronisierbaren Walzen (7, 9) liegen und ein Drehlagenversatz der rotierenden Walzen zueinander einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Gegenschneide (5) eine in die Walzenoberfläche eingearbeitete Werkzeugschneide ist.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schneide (3) eine austauschbare Werkzeugschneide oder Bestandteil einer austauschbaren Klinge ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Schneide (3) durchgehend, insbesondere geradlinig ist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Wirklinie (21) mittels eines Motors (11, 13) und einer Steuereinheit (15) automatisch verstellbar ist in Abhängigkeit von wenigstens einem Materialparameter der Folie, insbesondere aus der Parametergruppe der Dicke, des Elastizitätsmoduls und der Höchstzugspannung, und/oder in Abhängigkeit von wenigstens einem Maschinenparameter zum Abtrennen der Folie entlang der Perforation, insbesondere einer zum Abtrennen eingestellten Zugspannung.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Federung (17) zur federelastischen Lagerung der Schneide und/oder der Gegenschneide vorgesehen sind.

12. Verfahren zur Perforation von Folien mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schneide mit dem Muster der Gegenschneide derart zusammenwirkt, dass der Verlauf des Musters entlang der Wirklinie ein Verhältnis von Perforation zu Nichtperforation der Folie definiert, wobei das Verhältnis von Perforation zu Nichtperforation durch Verschieben der Wirklinie bezüglich des Musters eingestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verhältnis von Perforation zu Nichtperforation bei laufendem Produktionsbetrieb an einen Sollwert angepasst wird.

Claims

1. Device (1) for perforating films (2) comprising:

- a cutting edge (3); and

- a counter cutting edge (5),

wherein the counter cutting edge has a pattern (23) which cooperates with the cutting edge along an action line (21) such that a film is perforated in contact areas with the cutting edge and the counter cutting edge, and wherein the film (2) is a film tape or a film tube and the action line (21) in this respect extends transversely, and wherein the ratio of perforation (25) to non-perforation (27) is adjustable by changing the position of the counter cutting edge (5) and the action line (21) relative to each other in longitudinal direction,
characterized by
a setting means (19) with which the position of the counter cutting edge can be adjusted for cooperation with the corresponding cutting edge in the longitudinal direction of the film.

2. Device according to claim 1, wherein the action line (21) is variable to adjust a ratio of perforation (25) to non-perforation (27) of the film (2).

3. Device according to claim 1 or 2, wherein the action line (21) is adjustable by changing the position of the cutting edge (3) and the counter cutting edge (5) relative to each other.

4. Device according to claim 2 or 3, wherein the pattern (23), viewed in a plan view of the film, extends in an adjustment region (21a) of the action line (21) obliquely to the action line and/or in a curve.

5. Device according to claim 4, wherein the pattern (23) repeats itself periodically along the action line.

6. Device according to at least one of the preceding claims, wherein the cutting edge (3) and the counter cutting edge (5) lie on rollers (7, 9) which can be synchronized with each other and a rotational position offset of the rotating rollers relative to each other is adjustable.

7. Device according to claim 6, wherein the counter cutting edge (5) is a tool blade incorporated into the roller surface.

8. Device according to at least one of the preceding claims, wherein the cutting edge (3) is a replaceable tool blade or part of a replaceable blade.

9. Device according to at least one of the preceding claims, wherein the cutting edge (3) is continuous, in particular straight.

10. Device according to at least one of the preceding claims, wherein the action line (21) is automatically adjustable by means of a motor (11, 13) and a control unit (15) as a function of at least one material parameter of the film, in particular from the parameter group of thickness, elastic modulus and maximum tensile stress, and/or as a function of at least one machine parameter for separating the film along the perforation, in particular a tensile stress set for separation.

11. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a mechanical, pneumatic or hydraulic suspension (17) is provided for spring-elastic mounting of the cutting edge and/or the counter cutting edge.

12. Method for perforating films with a device according to at least one of the preceding claims, in which the cutting edge cooperates with the pattern of the counter cutting edge in such a way that the course of the pattern along the action line defines a ratio of perforation to non-perforation of the film, wherein the ratio of perforation to non-perforation is adjusted by shifting the action line with respect to the pattern.

13. Method according to claim 12, wherein the perforation to non-perforation ratio is adjusted to a set point while production is running.

Revendications

1. Dispositif (1) pour la perforation de feuilles (2), comprenant :

- un élément de coupe (3) ; et

- un élément de coupe conjugué (5),

dispositif dans lequel l'élément de coupe conjugué présente un motif (23), qui interagit avec l'élément de coupe le long d'une ligne d'action (21) de manière telle, qu'une feuille soit perforée dans les zones de contact avec l'élément de coupe et l'élément de coupe conjugué, et dans lequel la feuille (2) est une bande de feuille ou une gaine de feuille, et la ligne d'action (21) s'étend transversalement à celles-ci, et dans lequel le rapport entre perforation (25) et non perforation (27) peut être réglé en faisant varier la position réciproque de l'élément de coupe conjuguée (5) et de la ligne d'action (21), dans la direction longitudinale,
caractérisé par
un dispositif de réglage (19) à l'aide duquel il est possible de régler la position de l'élément de coupe conjugué dans la direction longitudinale de la feuille, pour l'interaction avec l'élément de coupe correspondant.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel il est possible de faire varier la ligne d'action (21), en vue de régler un rapport entre perforation (25) et non perforation (27) de la feuille (2).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la ligne d'action (21) peut être réglée en faisant varier la position de l'élément de coupe (3) et de l'élément de coupe conjugué (5) l'un par rapport à l'autre.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel le motif (23), vu selon une vue en plan sur la feuille, s'étend, dans une zone de réglage (21a) de la ligne d'action (21), de manière oblique par rapport à la ligne d'action et/ou sous forme courbe.

5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le motif (23) se répète périodiquement le long de la ligne d'action.

6. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, dans lequel l'élément de coupe (3) et l'élément de coupe conjugué (5) se situent sur des rouleaux (7, 9) pouvant être synchronisés mutuellement, et dans lequel un décalage de position de rotation des rouleaux en rotation l'un par rapport à l'autre, peut être réglé.

7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l'élément de coupe conjugué (5) est un outil de coupe usiné dans la surface de rouleau.

8. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, dans lequel l'élément de coupe (3) est un outil de coupe interchangeable ou fait partie d'une lame interchangeable.

9. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, dans lequel l'élément de coupe (3) est continu, notamment rectiligne.

10. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, dans lequel la ligne d'action (21) peut être réglée automatiquement au moyen d'un moteur (11, 13) et d'une unité de commande (15), en fonction d'au moins un paramètre de matière de la feuille, notamment du groupe de paramètres comprenant l'épaisseur, le module d'élasticité et la contrainte de traction maximale, et/ou en fonction d'au moins un paramètre de machine pour le sectionnement de la feuille le long de la perforation, notamment d'une contrainte de traction réglée pour le sectionnement.

11. Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une suspension mécanique, pneumatique ou hydraulique (17) pour un montage élastique de l'élément de coupe et/ou de l'élément de coupe conjugué.

12. Procédé pour la perforation de feuilles à l'aide d'un dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes, d'après lequel l'élément de coupe interagit avec le motif de l'élément de coupe conjugué de manière telle, que le tracé du motif le long de la ligne d'action définisse un rapport entre perforation et non perforation de la feuille, le rapport entre perforation et non perforation étant réglé par coulissement de la ligne d'action par rapport au motif.

13. Procédé selon la revendication 12, d'après lequel le rapport entre perforation et non perforation est adapté à une valeur de consigne au cours du fonctionnement en production.

Zeichnung