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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 22.
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Empfindliche Oberflächen auf Gegenständen, beispielsweise auf Blechen, Türen, Fenstern, Kunststoffoberflächen, Oberflächen aus Holz oder einem Gestein, insbesondere ebene Oberflächen oder Sichtflächen, werden mit einer Schutzfolie versehen, um sie gegen Beschädigungen zu schützen.
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Bei bestimmten Arbeitsgängen ist diese Folie jedoch oftmals störend; dies gilt vor allem dort, wo die Gegenstände bearbeitet werden, beispielsweise durch Laserstrahlen, Stanzen, Biegen oder andere mechanische Bearbeitungsvorgänge; dies gilt aber auch, wenn auf den Gegenständen weitere Teile montiert werden, beispielsweise Griffe oder Scharniere.
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Dort soll die Folie partiell entfernt werden; die weitere Sichtfläche soll geschützt bleiben.
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Aus Verfahren nach dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Folie zu entfernen, nachdem sie zuvor entsprechend geschnitten worden ist.
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Bei den bekannten Verfahren wird die Folie erst „angelüftet“; hierbei wird die Folie an ihrem Seitenrand durch einen Luftstrom ein wenig angehoben, so dass sie sich anschließend abziehen lässt.
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Aus
EP 2 926 917 A1 ist eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Ablösen einer Folie von einem Umformerzeugnis bekannt. Umformerzeugnisse, beispielsweise durch Tiefziehen hergestellte Spülen, können mit einer schützenden Folie versehen sein, die eine Beschädigung der Oberfläche des Umformerzeugnisses während des Umformvorgangs, beispielsweise ein Verkratzen, verhindert, vorzugsweise an einer Sichtseite des Umformerzeugnisses, die bei der späteren Benutzung des Umformerzeugnisses dem Benutzer zugewandt ist. Vor einer Weiterbearbeitung oder Verpackung des Umformerzeugnisses muss diese Folie entfernt werden.
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Die aus
EP 2 926 917 A1 bekannte Vorrichtung umfasst mindestens eine Einwirkungsvorrichtung zum Anlösen und/oder Ablösen der Folie und mindestens eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der Einwirkungsvorrichtung relativ zu dem . Umformerzeugnis und/oder zum Bewegen des Umformerzeugnisses relativ zu der Einwirkungsvorrichtung umfasst.
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Zwar ist diese Vorrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass die mindestens eine Einwirkungsvorrichtung die Folie nicht durchdringt, insbesondere nicht durchsticht, jedoch ist es in jedem Fall erforderlich, dass die Einwirkungsvorrichtung ein schwingendes und/oder rotierendes Kontaktanlöseelement umfasst, das durch mechanischen Kontakt mit der Folie ein Anlösen der Folie bewirkt, wobei die Einwirkungsvorrichtung eine Rolle und/oder eine Bürste umfasst. In einer alternativen Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung zwei oder mehr Fluidstrahlerzeugungsvorrichtungen, wobei die Fluidstrahlen, die von Fluidstrahlerzeugungsvorrichtungen erzeugt werden, zeitlich nacheinander auf einem Abschnitt des Umformerzeugnisses einwirken und wobei die Vorrichtung eine Abziehvorrichtung zum Abziehen der abgelösten Folie von dem Umformerzeugnis umfasst.
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Dies bedeutet jedoch, dass in jedem Fall eine mechanische Einwirkung durch die Einwirkungsvorrichtung auf die Folie erforderlich ist.
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Somit muss auch nach diesem bekannten Verfahren die zu entfernende Folie erst „angelüftet“ werden, um dann abgezogen werden zu können.
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Damit die Oberfläche des unter der Folie liegenden Materials, beispielsweise eines Blechs, eines Kunststoffs oder einer Holzschicht, nicht verletzt wird, ist eine hohe Positionsgenauigkeit der Werkzeuge erforderlich, damit eine Beschädigung der empfindlichen Schicht ausgeschlossen werden kann. Es kommt noch hinzu, dass die restliche Folie nicht abgezogen wird, wenn in der Folie ein Riss ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche das Abziehen der Folie ermöglichen, ohne dabei die Oberfläche des darunter liegenden Objektes zu beschädigen und ohne dass die Folie vorher angelüftet werden muss.
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Diese Aufgabe wird gelöst, wie in Patentanspruch 1 angegeben. Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe gelöst, wie in Patentanspruch 22 angegeben ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren zeichnen sich durch einen vereinfachten Aufbau bzw. durch eine geringe Anzahl von Verfahrensschritten aus. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung präziser beim Abziehen der Folien und einfacher, da weniger Verfahrensschritte erforderlich sind.
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Einer der Vorteile des Verfahrens besteht darin, dass auch dann, wenn die Folie am Rand des Bereichs, aus dem die Folie entfernt werden soll, eingerissen ist, die Folie in dem vorgesehenen Bereich weiter abgezogen wird.
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Die Vorrichtung zum Entfernen der Folie, die Abzieheinheit, ist ein Fräsmodul, das beispielsweise drehbar um eine gegenüber der Oberfläche der Folie senkrechten Achse montiert; das Modul kann in allen Richtungen über eine Oberfläche eines mit einer Folie bedeckten Objekts manuell oder motorisch bewegt werden. Damit kann an jedem beliebigen Punkt und jede beliebige Geometrie in einem vorgegebenen Krümmungsbereich bearbeitet werden.
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Über die senkrechte Achse erfolgt die Zustellbewegung zur Oberfläche der zu entfernenden Folie.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Um den bei der Drehung des Zylinders im Bereich zwischen der Oberfläche der Folie und der Mantelfläche des Zylinders entstehenden Unterdruck zu verstärken, weist der Zylinder aus der Mantelfläche vorspringende Elemente auf, in verschiedener Weise auf der Mantelfläche angeordnet sein können.
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Insbesondere lässt sich hierfür eine Leiste vorsehen. Vorzugsweise sind zwei oder mehr Leisten, insbesondere gleichmäßig über den Umfang des Zylindermantels verteilt, vorgesehen, die einen Unterdruck erzeugen und damit über die gesamte Breite der Leiste und damit auch der Zylindermantelfläche die Folie von der Oberfläche absaugen.
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Vorzugsweise läuft die wenigstens eine Leiste nach außen spitz zu. Beispielsweise hat die Spitze der Leiste einen Winkel von weniger als 5°. Vorzugsweise besteht die Leiste, insbesondere ihre Spitze, aus einem Edelstahl.
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Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Spitze der wenigstens einen Leiste und der abzulösenden Folie zwischen 20 und 1000 µm. Sofern die Folie zu große Unebenheiten aufweist, muss der Abstand auf einen Betrag von bis zu 1000 µm erhöht werden, um jeglichen mechanischen Kontakt mit der Folie zu vermeiden.
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Die wenigstens eine Leiste, die in dem Zylinder befestigt ist, wird vorzugsweise innerhalb eines in die Mantelfläche des Zylinders eingebrachten Spalt arretiert, beispielsweise mittels Schrauben.
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Von Vorteil ist es auch, wenn die wenigstens eine Leiste über einen Träger in dem Spalt des Zylinders befestigt ist.
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Ebenso erweist es sich als vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Leiste verschiebbar in dem Spalt des Zylinders befestigt ist. Auf diese Weise lässt sich ein Abstand zwischen der Oberfläche der Folie und dem Mantelfläche des Zylinders einstellen, der optimal an das Abreißverhalten der Folie angepasst ist.
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Vorzugsweise wird die Position des wenigstens einen Elements und/oder der Träger elektrisch, insbesondere durch ein Piezoelement, magnetisch oder mechanisch gegenüber dem Zylinder verstellbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Zylinder durch einen elektrischen Antriebsmotor angetrieben; der Antriebsmotor lässt sich vorzugsweise auf der Außenseite des Gehäuses anbringen.
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Vorzugweise werden der Antriebsmotor und/oder der Zylinder gegenüber dem Gehäuse federnd gelagert.
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Wenn der Zylinder, insbesondere zusammen mit einer den Zylinder mit dem Antriebsmotor verbindenden Antriebswelle, über einen Exzenter in dem Gehäuse gelagert ist, lässt sich ebenfalls der Abstand zwischen dem Mantel des Zylinders und der Folie einstellen.
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Erfindungsgemäß wird in vorteilhafter Weise bereits durch die Drehung des Zylinders ein Unterdruck erzeugt, der ausreichend groß ist, um die Folie abzulösen und abgelöste Folienstücke abzusaugen. An der Absaugleitung, die aus der Vorrichtung herausführt,_ können Druckvorrichtungen angeordnet sein, die nach dem Venturi-Effekt den Absaugvorgang der Folienstücke unterstützen.
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Auch andere Vorrichtungen können den Absaugvorgang unterstützen, so dass die von dem Zylinder abgelösten Folienstücke zusätzlich durch eine an oder oberhalb des Gehäuses angeordnete Absaugvorrichtung mittels Luftdruck, insbesondere durch Unterdruck, absaugbar sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich abgesaugte Folienstücke mittels eines Schnitzelwerks zerkleinern und anschließend in einem an dem Gehäuse angebrachten Sammelbehälter sammeln lassen.
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Vorzugsweise wird die Vorrichtung während des Absaugens eines Streifens der Folie von dem Gegenstand entlang einer Führung, insbesondere entlang einer ersten stangenförmigen Führung, entlanggeführt, beispielsweise lässt sich die Folie dadurch in einem Streifen mit einer Breite von etwa 600 bis 800 mm oder gar von 1000 mm von der Oberfläche des Gegenstands entfernen.
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Wenn die Vorrichtung außerdem entlang einer zweiten Führung, insbesondere einer zweiten stangenförmigen Führung, im rechten Winkel zu der ersten Führung entlanggeführt wird, lässt sich eine Gesamtfläche in eine Mehrzahl von Bahnen aufteilen, so dass erfindungsgemäß die Folie von der gesamten Oberfläche entfernt wird.
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Von Vorteil ist eine Ausgestaltung, gemäß der sich die Vorrichtung mittels der Bewegungsvorrichtung, insbesondere eines Servomotors, insbesondere entlang einer Führung, gleitend oder auf Rollen oder auf Kugeln gelagert auf der Folienoberfläche bewegen lässt.
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Ebenso wird durch die Erfindung auch ein Verfahren geschaffen, durch das sich Folienstücke zumindest teilweise von einer wenigstens im Wesentlichen ebenen oder wenigstens im Wesentlichen nur in Ablöserichtung gekrümmten Oberfläche eines Gegenstands mittels einer oberhalb der Folie über diese bewegbare Vorrichtung ablösen lässt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein um eine waagrechte Achse rotierender Zylinder mit wenigstens einem aus der Mantelfläche herausragenden Vorsprung, insbesondere mit einer sich in Richtung der Zylinderachse erstreckenden Leiste, in Ablöserichtung berührungslos über die Oberfläche der Folie rotiert und die Folie entsprechend der Breite des Vorsprungs berührungslos von der seitlich angrenzenden Folie ablöst, wobei der Zylinder um die Zylinderachse rotiert.
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Vorteilhaft wird Unterdruck eingesetzt, um die Folienstücke durch von dem Zylinder erzeugten Unterdruck abzusaugen.
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Somit wird durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen, gemäß dem Schutzfolie von einer Oberfläche entfernt wird, ohne diese zu berühren, ohne Material von dieser abzutragen und ohne die Oberfläche zu beschädigen.
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Die Bearbeitung erfolgt wie auf einem Tisch mit Verfahrachsen in zueinander senkrechten Richtungen, d. h., in X- und Y-Richtung. Die Verfahrachsen werden entweder mechanisch oder durch Funk, wie beispielsweise nach dem Bluetooth-Standard, übermittelt, damit die Folie von der Vorrichtung ausschließlich in den vorgegebenen Flächenbereichen entfernt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung führt den Vorgang des Schneidens und Abziehens beispielsweise nach einem NC-Programm numerisch gesteuert durch. Zur Einstellung des Abstands zur abzulösenden Folie erfolgt eine Einstellung in senkrechter Richtung (Z-Richtung). Vorzugsweise sind Sensoren zur Ermittlung des Abstands des Zylinders sowie des Gehäuses der Vorrichtung, insbesondere der Ecken des Gehäuses, gegenüber der Folie vorhanden.
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Die Vorrichtung umfasst wenigstens ein in einem Gehäuse angeordnetes Innenteil mit einem als Zylinder ausgeführten Rotationskörper mit einer von der Längsachse des Zylinders gebildeten Drehachse und mit einem Antrieb. An dem Zylinder ist ein sich wenigstens im Wesentlichen über die gesamte Länge der Mantelfläche des Zylinders erstreckender Vorsprung vorgesehen, der sich berührungslos, jedoch in einem sehr geringen Abstand über die Folie hinwegdreht, während gleichzeitig die Vorrichtung mit langsamer Geschwindigkeit über die Oberfläche der Folie verfahren wird. Ferner ist ein Gehäuse-Außenteil mit wenigstens einem Adapter für den Höhenausgleich und einem Gleitkörper vorgesehen, dessen Haftreibung auf der Oberfläche so gering ist, dass er diese nicht beschädigt. Alternativ zu dem Gleitkörper ist das Gehäuse mit Rädern oder Rollen ausgestattet, die eine Rollbewegung der Vorrichtung auf der Folienoberfläche ermöglichen. Es sind ferner Mittel zur Höheneinstellung des Rotationskörpers gegenüber der Folienoberfläche vorhanden, beispielsweise wenigstens ein manuell oder motorisch verstellbarer Exzenter, der verstellbar ist. Der erfindungsgemäß zu wählende Abstand des Zylinderkörpers gegenüber der Folie hängt ab von der Haftkraft, die diese gegenüber dem Material ausübt, auf dem sie aufgebracht ist; bei geringer Haftkraft beträgt der Abstand beispielsweise 20 µm oder weniger, bei hoher Haftkraft 5 µm oder weniger.
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An der gesamten Vorrichtung lässt sich eine elastische federnde Anordnung zum Ausgleichen von Höhendifferenzen der Folie vorsehen, die beispielsweise durch eine über die Fläche schwankende Stärke der Folie, durch Unebenheiten der Oberfläche des Objekts, auf dem die Folie aufgebracht ist, etc., zustande kommen. Auch Toleranzen in den Höhen der Drehachsen der Vorrichtung können zu verschiedenen Abstandswerten an verschiedenen Stellen der Vorrichtung gegenüber der Folie führen. Der Höhenausgleich kann beispielsweise durch eine Druckfeder, eine Magnetfeder, wie sie beispielsweise aus
DE 198 29 881 A1 bekannt ist, wobei die Federkraft durch mechanische Abstoßung gleicher Magnetpole ausgenutzt wird, oder ein elektrisches Positionseinstellungsgerät erfolgen. Der Bediener drückt beispielsweise auf die Anordnung, um die Vorrichtung an der Seite, an der die Anordnung angebracht ist, stärker gegen die Folie zu drücken.
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Der Rotationskörper dreht sich mit einer hohen Drehzahl und erzeugt dadurch eine Sogwirkung auf die abzulösende Folie; der Rotationskörper weist beispielsweise 8.000 U/min auf. Die Sogwirkung wird durch den Überstand der Leisten zum Rotationskörper ausgelöst. Der vorzugsweise einstellbare Überstand beträgt beispielsweise bis zu 6 mm.
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Von Bedeutung ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Ringspalt zwischen dem Rotationskörper und den ihn umgebenden Teilen des Gehäuses. Wenn ein derartiger Ringspalt vorhanden ist, wird der Ansaugvorgang der Folie erleichtert, um diese von der unter ihr liegenden Oberfläche abzulösen. Durch den Saugluftstrom wird die Folie von der Oberfläche abgelöst und durch den Luftstrom in einem Schlauch oder einem Rohr weitergeleitet
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Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in isometrischer Ansicht,
- 2 eine erste seitliche Schnittansicht der Vorrichtung gemäß einer Schnittlinie I -I aus 1,
- 3 eine zweite seitliche Schnittansicht der Vorrichtung gemäß einer Schnittlinie II - II aus 1 und
- 4 eine seitliche Draufsicht auf den Rotationskörper oberhalb einer von einer . Oberfläche zu entfernenden Folie in schematischer Darstellung.
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Eine Vorrichtung 100 zum Entfernen einer Folie 1 (4) von einer Oberfläche 2 einer Platte 3 weist ein Gehäuse 4 (1 bis 3) mit einem seitlich angeordneten Antriebsmotor 5 auf. Der Antriebsmotor 5 treibt direkt eine Welle 6 an, auf der ein zylindrischer Rotationskörper 7 angeordnet ist. Zur Höhenverstellung, insbesondere zur Grobeinstellung der Höhe ist der Antriebsmotor zusammen mit einem Handgriff 8 über einen einstellbaren Exzenter 9 an dem Gehäuse 4 befestigt. Durch Lösen von zwei Schrauben 10, 11 und Verdrehen des Antriebsmotors 5 über einen gebogenen Schlitz und anschließendes Arretieren der Schrauben 10, 11 lässt sich Höhenposition des Ahtriebsmotors 5 verstellen.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Exzenter 9 lassen sich andere Verstellmittel vorsehen. Das Gehäuse 4 lässt sich gleitend über die Oberfläche der Folie 1 verschieben, alternativ ist die Vorrichtung auf vorzugsweise jeweils einzeln höhenverstellbaren Rollen oder Rädern gelagert. Das Gehäuse 4 stellt somit eine Bewegungseinrichtung dar, wobei seitliche Führungen vorgesehen werden können, um das Gehäuse 4 beispielsweise an einer Stange, insbesondere einer Zahnstange, zu führen.
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Der als Zylinder ausgebildete Rotationskörper 7 weist schlitzförmige Ausnehmungen 12, 13 auf, die vorzugsweise einander gegenüberliegen. In den Ausnehmungen 12, 13 sind jeweils Trägerblöcke 14 zur Aufnahme einer über den Umfang des Rotationskörpers 7 hinausragenden Leiste 15 vorgesehen. Die Leisten 15 erstrecken sich über vorzugsweise über die Breite des Rotationskörpers 7 und werden mit Schrauben 16 in den Trägerblöcken 14 gehalten.
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Die Leisten 15 können, wie in 4 dargestellt, auch geneigt aus der Oberfläche des Rotationskörpers 7 herausragen. Um eine möglichst hohe Saugwirkung zu erzielen, werden an den unteren Seitenkanten des Gehäuses 4, die auf der Folie 1 aufliegen, nur kleine Öffnungen zum Ansaugen von Luft vorgesehen. Die Größe dieser Öffnungen ist vorzugsweise einstellbar.
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Mithilfe einer seitlich an der Vorrichtung 100 angebrachten Anordnung 17 (2) lässt sich die Vorrichtung 100 an dieser Seite stärker in Richtung zu der Folie 1 drücken, wenn in Richtung des Pfeils A eine Kraft auf die Anordnung 17 ausgeübt wird. s. Text email
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass einander gegenüberliegende Seitenwände 101 des Gehäuses 4 der Vorrichtung 100, zwischen denen der Rotationskörper gelagert ist, an ihren Unterkanten 102 jeweils einen in Richtung zu der zu entfernenden Folie 1 weisenden Vorsprung 103 aufweisen, um auf diese Weise sicherzustellen, dass kein vorgegebener Mindestabstand zwischen der aus dem Rotationskörper 7 herausragenden Leiste 15 und der Folie 1 nicht unterschritten wird.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung, gemäß der die Vorrichtung 100 entlang einer Führung geführt wird oder in einer anderen Ausgestaltung, gemäß der die Vorrichtung durch ein Funknetz, insbesondere nach dem Bluetooth-Standard, über die zu entfernende Folie 1 geführt wird, werden Sensoren, insbesondere Lasersensoren an der Vorrichtung 100 angebracht, die Abstand der Leiste 15 zu der Folie 1 ermitteln. Entsprechend dem von den Sensoren ermittelten Abstandswert wird der Abstand der Vorrichtung, beispielsweise mittels an dem Gehäuse 4 angebrachten Verstellvorrichtungen verstellt, so dass sich der dann ergebende Abstand des Rotationskörpers 7 zu der Folie 1 stets innerhalb eines vorgesehenen Bereichs befindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2926917 A1 [0007, 0008]
- DE 19829881 A1 [0043]
