DE19843533A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Bahnmaterial - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von BahnmaterialInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Entsorgung von dünnem, flexiblem Material, das in Form einer der Entsorgungsvorrichtung zugeführten, in Bahnrichtung bewegten Materialbahn vorliegt, wird ein in Bewegungsrichtung vorne liegender, vorderer Bahnabschnitt durch erste Haltemittel und ein in einem Abstand dahinterliegender zweiter Bahnabschnitt durch zweite Haltemittel flächig festgehalten. Das Bahnmaterial wird durch eine Trenneinrichtung in einem zwischen den festgehaltenen Bahnabschnitten freiliegenden und gegebenenfalls gespannten Zwischenabschnitt durchtrennt. Durch flächig angreifende Haltemittel kann selbst rißempfindliches Material sicher gehalten werden. Die Zertrennung von beidseitig festgehaltenem Bahnmaterial unter Einwirkung eines Schneidmessers oder dergleichen kann störungsfrei, insbesondere ohne Einziehen des Materials, erfolgen. Die Einrichtung ist besonders vorteilhaft zur kontinuierlichen Entsorgung verbrauchter Prägefolie bei Heißprägevorrichtungen einsetzbar.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung von fle
xiblem Material, das in Form mindestens einer bewegten Mate
rialbahn vorliegt, die in einer Zufuhrrichtung mit einer Zu
fuhrbahngeschwindigkeit einer Entsorgungseinrichtung zuge
führt wird, insbesondere zur Entsorgung von verbrauchter Prä
gefolienbahn während des Betriebes einer Heißprägevorrich
tung.
Beim Heißprägen wird in einer Heißprägevorrichtung eine zu
beprägende Materiallage mit konstanter Geschwindigkeit durch
einen Prägespalt geführt, der zwischen einem ein Prägewerk
zeug 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 Geschwindig
keit wie die Materiallage bewegt. Während des Prägeintervalls
wird auf der Prägefolienbahn befindliches Prägegut, bei
spielsweise 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.
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 Betriebsstö
rungen und/oder zur Erzeugung von Ausschuß beim beprägten
Material kommen. Zur Vermeidung derartiger Probleme wird eine
kontinuierliche Entsorgung verbrauchten Bahnmaterials ange
strebt.
Eine aus der GB 2 254 586 bekannte Prägevorrichtung hat auf
der Abfallseite eine nach Art eines Schredders bzw. Dokumen
tenvernichters arbeitende Entsorgungseinrichtung, der das
verbrauchte Bahnmaterial mittels einer vorgeschalteten För
derstation zugeführt wird. Diese hat zwei gegenläufig drehen
de Transportwalzen, zwischen denen das Bahnmaterial einge
klemmt und hindurchgefördert wird. Das abfuhrseitig aus der
Fördereinrichtung heraustretende freie Ende des Bahnmaterials
gelangt in den Einfuhrschlitz des Schredders, der das Bahnma
terial in kleine Bahnmaterialstücke zerreißt und in einen
Sammelbehälter fördert, der von Zeit zu Zeit geleert wird.
Insbesondere bei relativ dünnem, wenig eigensteifem Bahnmate
rial kann es im Schneidwerk von Schreddern zu Funktionsstö
rungen, beispielsweise durch unvollständiges Zerreißen des
Materials oder durch Verstopfen des Schneidwerks, kommen.
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 Prägefo
lienbahn, möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren
mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Entsorgungsvorrich
tung mit den Merkmalen von Anspruch 12 vor.
Die Erfindung sieht vor, daß bei einem gattungsgemäßen Ent
sorgungsverfahren 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 lie
genden Zwischenabschnitt zur Erzeugung von Bahnmaterial
stücken durchtrennt wird. Die Bahnmaterialstücke können an
schließend gesammelt und ggf. weiteren Bearbeitungsschritten
unterworfen werden. Durch das vorzugsweise flächige Festhal
ten des Bahnmaterials beidseitig des Trennbereiches kann er
reicht werden, daß das Bahnmaterial während des Trennvorgan
ges 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 kön
nen. Derartige meist mit einem Trägerfilm aus zähem Kunst
stoff versehene Prägefolienbahnen neigen in Schneidwerken
herkömmlicher Schredder, deren Schneidtaerke in Schneidein
griff 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 beid
seitig des Trennabschnittes bzw. Zwischenabschnittes wird
das Bahnmaterial im Trennabschnitt unter Spannung gehalten,
was eine leichte, zuverlässige und vollständige Trennung be
günstigt.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß das Bahnmaterial in einem
zwischen den festgehaltenen Bahnabschnitten frei schwebenden
und/oder gespannt gehaltenen Zwischenabschnitt bzw. Trennab
schnitt durchtrennt wird. Hierdurch kann eine vollständige
Durchtrennung gefördert werden, weil ein zur Trennung verwen
detes Trennorgan die durch das Bahnmaterial definierte Fläche
vollständig durchdringen kann. Zur Erzielung einer zuverläs
sigen Trennung ist es vorteilhaft, die Länge des frei schwe
benden, also nicht in Berührungskontakt mit einer Unterlage
stehenden Zwischenabschnittes möglichst kurz zu halten, um
ein durch Dehnungselastizität des zu durchtrennenden Bahn
materials begünstigtes Ausweichen des Bahnmaterials beim
Durchtrennen zu minimieren. Die Länge des freien Zwischenab
schnittes kann entsprechend weniger als 1 cm betragen, insbe
sondere zwischen ca. 1 mm und ca. 5 mm liegen.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, daß der erste Bahn
abschnitt in Zufuhrrichtung vorne und der zweite Bahnab
schnitt in Zufuhrrichtung hinten liegt und daß die Durchtren
nung quer, insbesondere im wesentlichen senkrecht zur Zufuhr
richtung erfolgt. Bei dieser normalerweise über die gesamte
Breite der Materialbahn geführten Quertrennung kann das je
weils vorne liegende Bahnstück abgetrennt und leicht entsorgt
werden, während das dahinterliegende noch festgehalten werden
kann und als vorderes Stück der darauffolgenden Trennung die
nen kann. Durch das Festhalten des jeweils hinteren Bahnab
schnittes ist auch gewährleistet, daß die zugeführte Materi
albahn nicht aus der Entsorgungseinrichtung rutschen kann,
sondern ständig sicher gehalten ist.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, daß der erste
Bahnabschnitt in Zufuhrrichtung gesehen mindestens ab
schnittsweise 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 Förder
einrichtung bleiben und damit in geordneter Anordnung weite
ren Entsorgungsschritten zugeführt werden.
Zur Durchtrennung des Bahnmaterials können unterschiedliche,
vorzugsweise dem Trenn- bzw. Schnittverhalten des Bahnmate
rials angepaßte Verfahren eingesetzt werden. Besonders bevor
zugt ist ein Verfahren, bei dem das Bahnmaterial zur Durch
trennung mit freier Schneide geschnitten wird, also mit einem
mechanischen Trennorgan, das zur Erzeugung der Trennwirkung
kein Gegenelement, wie ein Gegenmesser oder dergleichen, be
nötigt. Entsprechende Trennvorrichtungen sind besonders lang
lebig und verschleißarm, da insbesondere bei im Trennbereich
frei schwebendem Bahnmaterial eine Schneide nur mit dem (wei
cheren) Bahnmaterial in Kontakt kommt. Es ist auch möglich,
daß das Bahnmaterial zur Durchtrennung im Zwischenbereich
aufgeschmolzen wird, insbesondere entlang einer im wesentli
chen geraden Schmelzlinie. Diese beispielsweise mittels Heiß
luftgebläse oder aufgeheiztem bzw. glühendem Draht oder der
gleichen durchführbare Variante ist besonders für Bahnmateri
al mit thermoplastischem Kunststoff geeignet. Eine vorteil
hafte Variante zeichnet sich dadurch aus, daß das Bahnmateri
al zur Durchtrennung im Zwischenbereich an vielen, vorzugs
weise linienartig angeordneten Stellen, vorzugsweise gleich
zeitig, perforiert wird und die Perforationen anschließend
bis zum Zusammenwachsen vergrößert werdesn. Dieses beispiels
weise mittels eines aufgedrückten Sägezahnmessers durchführ
bare Verfahren eignet sich besonders zur Durchtrennung von
Kunststofffolien, erfordert wegen der anfänglich punktförmi
gen Einwirkung eines Trennorgans auf die Folienbahn zur Er
zeugung 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 Materi
al unterstützt werden kann.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß zum Festhalten ein Bahnab
schnitt auf eine in Zufuhrrichtung bewegte Andruckfläche un
ter 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 Bahn
abschnitt 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 An
druckfläche kann insbesondere durch eine Außenfläche eines
umlaufenden Förderelementes eines Saugförderers gebildet
sein, beispielsweise eines Saugbandes, insbesondere einer
Saugwalze.
Die Entsorgung kann einen der Durchtrennung nachfolgenden
Schritt des Sammelns abgetrennter Materialstücke umfassen.
Bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem nach der Durchtrennung
die Bahninaterialstücke von einer sie tragenden und/oder hal
tenden, bewegten Andruckfläche abgelöst werden. Dies kann
beispielsweise unter Berührung mittels eines Spatels, Rakels
oder dergleichen erfolgen, wird jedoch bevorzugt berührungs
los mittels mindestens eines Luftstromes durchgeführt, der
die Bahnmaterialstücke von der Andruckfläche abhebt, insbe
sondere absaugt. Abblasen und Absaugen können auch kombiniert
zur Ablösung eingesetzt werden.
Durch die kontinuierliche Zerstückelung des Bahnmaterials in
kleine Bahnmaterialstücke wird eine platzsparende Verpackung
des verbrauchten Materiales begünstigt, da kleine Material
stücke mit größeren Packungsdichten verstaubar sind. Die
Packungsdichte kann vorzugsweise dadurch gesteigert werden,
daß die gesammelten Bahnmaterialstücke, vorzugsweise chargen
weise, 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.
Die Erfindung ermöglicht eine kontinuierliche Entsorgung ver
brauchten Bahnmaterials, wobei diese insbesondere auch bei
dünnen Folien störungsfrei verläuft, so daß entsorgungsbe
dingte Stillstände vermieden werden können und sich entspre
chend die Durchsatzleistung der bahnmaterialverarbeitenden
Einrichtung erhöhen läßt.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Entsorgungs
einrichtung hat erste Haltemittel zum flächigen Festhalten
eines ersten Bahnabschnittes, zweite Haltemittel zum flächi
gen Festhalten eines zweiten Bahnabschnittes, der vorzugs
weise 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 liegen
den Zwischenabschnitt bzw. Trennabschnitt.
Mit Vorteil weisen die ersten Haltemittel und/oder die zwei
ten Haltemittel mindestens eine in Zufuhrrichtung bewegbare
Andruckfläche auf, auf die die Bahnabschnitte flächig anpreß
bar sind. Insbesondere können die Haltemittel durch ein end
los 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 Haftrei
bung aufbauen kann. Es ist auch möglich, die Andruckfläche
mit einer höheren Geschwindigkeit bzw. Überschußgeschwindig
keit gegenüber dem zugeführten Material zu bewegen, so daß
sich unter Aufbau von Gleitreibung ein Schlupf zwischen An
druckfläche und Materialbahn ergibt.
Der Andruck kann von der der Andruckfläche gegenüberliegenden
Seite erfolgen, beispielsweise materialschonend mittels Bür
sten oder dergleichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Haltemittel durch einen Saugförderer, insbesondere
eine Saugwalze gebildet, der mindestens ein mit Zufuhrge
schwindigkeit oder mit einer gegenüber der Zufuhrgeschwin
digkeit höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufendes Förderele
ment mit einer als Andruckfläche dienenden Außenfläche auf
weist, an die ein die Bahnabschnitte und den Zwischenab
schnitt bzw. Trennabschnitt umfassender Längsabschnitt des
Bahnmaterials ansaugbar ist.
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 Ausneh
mung 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.
Eine Trennvorrichtung hat vorzugsweise mindestens ein beweg
bares Trennorgan, das derart angesteuert ist, daß es das be
wegte 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 voll
ständig 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 Perfora
tionen entstehen, die, ggf. durch die Eigenspannung des Bahn
materials unterstützt, sich bei weiterem Eindringen des
Schneidorgans vergrößern und schließlich zur Bildung eines
durchgehenden Schnittes zusammenwachsen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh
rungsform in Verbindung mit der Zeichnung und den Unteran
sprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für
sich allein oder zu mehreren in Kombination miteinander bei
einer Ausführungsform verwirklicht sein. Ein Ausführungsbei
spiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
Präge-Rotationsmaschine mit einer erfindungs
gemäßen, kontinuierlich arbeitenden Entsor
gungseinrichtung.
In Fig. 1 sind schematisch einige Elemente einer Transport
einrichtung 1 zum Transport einer Prägefolienbahn 2 in einer
Heißpräge-Rotationsmaschine gezeigt. Diese dient beispiels
weise zum Beprägen von aufeinanderfolgenden Bogen oder einer
Bahn aus Papier, Karton oder Kunststoff. Sie hat ein Präge
werk 3 mit einem horizontalen Prägezylinder 4 und einem etwa
gleich großen, darunterliegenden Gegendruckzylinder 5, zwi
schen denen ein Prägespalt 6 gebildet ist. Der Prägezylinder
4 hat entlang seines Umfangs mindestens eine beheizbare Prä
gematrize 7, durch die in der Figur auf eine durch den Präge
spalt 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.
Die Vorrichtung kann bzgl. des Aufbaus der Folientransport
einrichtung 1 der in der EP 0 718 099 beschriebenen Rota
tionsmaschine 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 Um
lenkwalze 15 zu einer durch einen Antriebsmotor 16 steuer
baren 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 Verarbei
tung mehrerer, vorzugsweise unabhängig voneinander steuerba
rer, parallel zueinander verlaufende Prägefolienbahnen aus
gebildet ist. Die Steuerwalze 17 ist als Saugwalze ausgebil
det und bzgl. Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit
steuerbar und kontrolliert Ausmaß und Richtung der Folien
bahnbewegung durch den Prägespalt. Sie arbeitet mit einer
nicht gezeigten, der dem Prägespalt 6 nachgeschalteten Um
lenkwalze 19 nachgeschalteten Zugeinrichtung zusammen, die
der Aufrechterhaltung einer geeigneten Bahnspannung der
Prägefolienbahn im Prägespaltbereich sowie dem Weitertrans
port der verbrauchten Prägefolienbahn dlient. Diese wird durch
einen weiteren, nicht gezeigten Folienschlaufenspeicher zu
einer kontinuierlich arbeitenden Entsorgungseinrichtung 25
geführt. Bei dieser Ausführungsform entspricht die Bahnge
schwindigkeit, mit der die Folienbahn den Folienspeicher ver
läßt, der Zufuhrbahngeschwindigkeit, mit der das Material der
Entsorgungseinrichtung 25 zugeführt wird.
Die Entsorgungseinrichtung 25 umfaßt eine über einen ge
schwindigkeitssteuerbaren Motor 26 angeariebene Transportwal
ze 27, eine mit dieser zusammenwirkende Trenneinrichtung 28
sowie eine auf den Umfang der Saugwalze gerichtete, der
Trenneinrichtung 28 in Umlaufrichtung 29 der Saugwalze nach
geschaltete Absaugeinrichtung 30.
Die Transportwalze 27 ist als Unterdruckwalze bzw. Saugwalze
ausgebildet. Sie hat einen feststehenden Walzenkern 31, um
den eine entlang ihres Umfangs mit radial durchgehenden Öff
nungen 32 versehene Walzenhülse 33 rotiert. Der Walzenkern
31 ist in Form eines Zylindersektors ausgebildet und hat eine
halbzylinderförmige, zum gedachten Rand des Zylinders geöff
nete Ausnehmung 44. Walzenkern und Walzenhülse sind so gegen
einander abgedichtet, daß der im Bereich der Ausnehmung ge
bildete Hohlraum nur im Bereich der an ihn angrenzenden Öff
nungen 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.
Am Umfang der Walzenhülse 33 sind zwei einander diametral zur
Walzendrehachse gegenüberliegende, parallel zur Drehachse
bzw. senkrecht zur Umlaufrichtung 29 ausgerichtete, nutför
mige Ausnehmungen 34, 35 vorgesehen. Es können auch nur eine
Ausnehmung oder mehr als zwei, vorzugsweise in Umfangsrich
tung in regelmäßigen Abständen angeordnete Ausnehmungen vor
gesehen 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 zylindri
schen Umfangsfläche der Walze von einem mit Abstand dahinter
liegenden hinteren Abschnitt 37. Die Abschnitte 36, 37 bilden
in Zufuhrrichtung der Prägefolienbahn bewegbare, zylindrisch
gekrümmte Andruckflächen, auf die die jeweils darauf liegen
den Bahnabschnitte bei laufendem Sauggebläse unter Aufbau von
Haftreibung anpreßbar sind, indem zwischen Saugwalzenoberflä
che und Bahnmaterial im Bereich der Ausnehmung 44 ein Unter
druck erzeugt wird. Dadurch sind im Bereich des vorderen Ab
schnitts 36 erste Haltemittel und im 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 Ausnehmung mindestens eine
Saugöffnung befindet, unter Aufbau von Bahnspannung geringfü
gig in den Bereich der Ausnehmung 34 eingesogen werden, vor
zugsweise ohne den Boden zu berühren.
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 Trennvor
richtung 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.
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 ab
deckenden Walzenkerns 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 anhaf
tenden Bahnmaterials gewährleistet ist. Es ist alternativ
oder zusätzlich auch möglich, die Öffnungen 32 im der Saug
öffnung 46 gegenüberliegenden Bereich von innen mit Druckluft
zu beaufschlagen, so daß ein aktives Abblasen der Bahnmate
rialstücke die Absaugung unterstützt. Das abgeförderte, zer
kleinerte 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.
Die Einrichtung kann nach folgendem Verfahren arbeiten. Vor
Anlaufen der Prägevorrichtung wird ein freier Endabschnitt
der Prägefolienbahn durch den Prägespalt und um die Umlenk
rolle 19 usw. bis auf den mit wirksamen Saugöffnungen verse
henen Teil der Saugwalze 27 geführt, wo der freie Endab
schnitt durch Unterdruck sicher festgehalten wird. Bei lau
fender Vorrichtung und in Richtung 29 dlrehender Walzenhülse
wird ständig zugeführtes Bahnmaterial riachgezogen und gelangt
jeweils auf dem der Trennvorrichtung 28 vorgeschalteten Um
fangsabschnitt 37 in flächige Haftung zur Umfangsfläche der
Hülse. Bei der gezeigten Ausführungsform entspricht die Ge
schwindigkeit der Hülsenoberfläche in ttmfangsrichtung der Zu
fuhrbahngeschwindigkeit der Folienbahn 2, so daß diese unter
Aufbau von Haftreibung ohne Verrutschen mitgenommen bzw. von
der Saugwalze 27 aus dem vorgeschalteten Folienspeicher gezo
gen wird. Sobald eine Ausnehmung in den Anlagebereich 47 ein
läuft, in dem die Prägefolienbahn tangential kommend in Be
rührungskontakt mit der Walze tritt, wird die Ausnehmung
durch die unter Zugspannung stehende Prägefolienbahn über
brückt. Der überbrückte Bereich läuft areiter Richtung Trenn
vorrichtung 28 während die Folienbahn auf den der Ausnehmung
nachfolgenden Halteabschnitt aufgezogen wird.
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 über
schneidet. 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 Ein
dringtiefe zieht sich das Trennorgan durch die gegenläufige
Drehung der Rotationselemente 27, 39 wieder aus dem Bereich
der Ausnehmung zurück.
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 herbeifüh
ren, 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 Säge
zähne unter Erweiterung der Perforationen weiter in die Aus
nehmung ein, bis schließlich Perforationen zusammenwachsen
und sich der in Umlaufrichtung vor der Ausnehmung befindende,
flächig auf dem Vorderabschnitt 36 haftende Teil der Materi
albahn 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 Be
reich der Saugöffnung 46. Gleichzeitig werden die vom Vorder
abschnitt abgedeckten Saugöffnungen durch den Walzenkern 31
innen abgedeckt, so daß die Saugwirkung entfällt und sich das
Materialstück leicht absaugen läßt.
Bei einer zur Erzeugung von Längsschnitten ausgebildeten,
nicht gezeigten Ausführungsform kann das bei der beschriebe
nen Ausführungsform durch die Saugwalze 27 gebildete Förder
element entlang seines Umfanges eine, vorzugsweise jedoch
mehrere, parallel zueinander verlaufende Umfangsausnehmungen
haben, in deren Bereich feststehende oder ebenfalls umlaufen
de Trennorgane, wie Schneidmesser, eingreifen können, um die
Materialbahn in schmale Längsstreifen zu zertrennen. Der
Längsschnitt kann auch mit Trennungen in Querrichtung kombi
niert werden, um kurze Bahnschnipsel zu erzeugen, die mit be
sonders großer Packungsdichte aufsammelbar und ggf. kompak
tierbar sind.
Während bei der beschriebenen Ausführungsform die Umfangsge
schwindigkeit der Saugwalze 27 gleich der Zufuhrbahngeschwin
digkeit ist, ist bei einer anderen, nicht gezeigten Ausfüh
rungsform vorgesehen, die Umfangsgeschwindigkeit eines umlau
fenden Förderelementes zumindest zeitweise, vorzugsweise je
doch durchgehend größer als die Zufuhrbahngeschwindigkeit zu
wählen, wodurch sich zwischen Materialbahn und den entspre
chenden Andruckflächen keine Haftreibung, sondern Gleit
reibung aufbaut bzw. ein Schlupf entsteht. Dies bewirkt, daß
das Förderelement der Entsorgungseinrichtung sanft und ruck
frei, 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 Umfangs
richtung kann dabei zweckmäßig so gewählt sein, daß ein voll
ständiges Abrutschen bzw. Abziehen der Materialbahn vom För
derelement zuverlässig verhindert wird. Eine derartige För
dereinrichtung der Entsorgungseinrichtung kann mit einer
Querschnitt- und/oder Längsschnitt-Trennvorrichtung zusammen
wirken. Es können besonders vorteilhaft Längsschneider einge
setzt werden, deren feststehende oder sich bewegende, insbe
sondere drehende Trennorgane eine Zertrennung des Bahnmate
rials weitgehend unabhängig von der jeweils vorherrschenden
Bahngeschwindigkeit des ihnen zugeführten Bahnmaterials be
wirken können. Bei Querschneidern kann es in Abwandlung der
beschriebenen Ausführunsgform beispielsweise so sein, daß ein
umlaufendes Trennorgan mit einer von der Umfangsgeschwindig
keit des Saugförderers abweichenden Umlaufgeschwindigkeit
umläuft, die ggf. in Abhängigkeit von cler tatsächlichen
Zufuhrbahngeschwindigkeit gesteuert sein kann, um ein Reißen
oder Zupfen am zu trennenden Bahnmaterial zu verhindern oder
zu minimieren.
Ein mit Überschußgeschwindigkeit gegenüber der bewegten Fo
lienbahn drehender Förderer, insbesondere Saugförderer, der
Entsorgungseinrichtung kann eine Zugeinrichtung mit Schlupf
antrieb für die Materialbahn 2 bilden, die mit der dem Präge
spalt vorgeschalteten Steuerwalze 17 zur kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen Bewegung der Prägefolienbahn durch
den Prägespalt zusammenwirkt. Dadurch kann ggf. eine geson
derte Zugeinrichtung, wie sie beispielsweise durch den Saug
förderer mit Schlupfantrieb der EP 0 718 099 gebildet ist,
entfallen. Auch auf einen zwischen Prägespalt und Entsor
gungseinrichtung 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 Prägefolien
bahn im Prägespalt sorgt und andererseits als Haltemittel für
die verbrauchte Prägefolienbahn bei der kontinuierlichen Ent
sorgung wirkt.
Erfindungsgemäße Entsorgungseinrichtungen arbeiten auch bei
hohen Durchsatzgeschwindigkeiten des Bahnmaterials zuverläs
sig und sind sowohl zum Zertrennen dickeren, steiferen Bahn
materials, wie Papier oder dergleichen, insbesondere aber zum
zuverlässigen Zerstückeln von dünnem Folienmaterial, hervor
ragend geeignet. Die geschaffene Möglichkeit einer störungs
freien, kontinuierlichen Entsorgung verbrauchten Bahnmateri
als erlaubt es, entsprechende Einrichtungen zur Verarbeitung
des Bahnmaterials ohne entsorgungsbedingte Stillstandszeiten
zur Erreichung höherer Leistung zu betreiben.
Claims (22)
1. Verfahren zur Entsorgung von flexiblem Material, das in
Form mindestens einer bewegten Materialbahn vorliegt,
die in einer Zufuhrrichtung mit einer Zufuhrbahnge
schwindigkeit einer Entsorgungseinrichtung zugeführt
wird, insbesondere zur Entsorgung von verbrauchter
Prägefolienbahn während des Betriebes einer Heißpräge
vorrichtung, mit folgenden Schritten:
Festhalten eines ersten Bahnabschnittes der Material bahn;
Festhalten eines zweiten Bahnabschnittes der Material bahn;
Durchtrennung der Materialbahn in einem zwischen dem ersten Bahnabschnitt und dem zweiten Bahnabschnitt liegenden Zwischenabschnitt.
Festhalten eines ersten Bahnabschnittes der Material bahn;
Festhalten eines zweiten Bahnabschnittes der Material bahn;
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 gekennzeich
net, 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.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der erste Bahnabschnitt in
Zufuhrrichtung gesehen mindestens abschnittsweise neben
dem zweiten Bahnabschnitt liegt und daß die Durchtren
nung im spitzen Winkel oder im wesentlichen parallel zur
Zufuhrrichtung erfolgt, wobei vorzugsweise an mehreren
Stellen gleichzeitig getrennt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial zur Durch
trennung mit freier Schneide geschnitten wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Bahnmaterial zur Durch
trennung im Zwischenbereich an vielen Stellen, vorzugs
weise gleichzeitig, perforiert wird und daß die Perfora
tion anschließend bis zum Zusammenwachsen vergrößert
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Bahnmaterial zur Durchtrennung im
Zwischenbereich aufgeschmolzen wird, insbesondere ent
lang einer im wesentlichen geraden Schmelzlinie.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zum flächigen Festhalten min
destens 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 Un
terdruck erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch eine Sammlung von abgetrennten Bahn
materialstücken nach der Durchtrennung.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Sammlung von Bahnmaterialstücken diese von einer sie
tragenden, bewegten Unterlage abgelöst werden, insbeson
dere mittels eines Luftstromes, vorzugsweise durch Ab
saugen der Bahnmaterialstücke von einer Unterlage.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich
net, daß bei der Sammlung gesammelte Bahnmaterialstücke,
vorzugsweise chargenweise, komprimiert werden.
12. Vorrichtung zur Entsorgung von flexiblem Material, das
in Form mindestens einer bewegten Materialbahn (2) vor
liegt, die in einer Zufuhrrichtung mit einer Zufuhrbahn
geschwindigkeit der Vorrichtung zugeführt wird, insbe
sondere 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) zusammenwirken den Trennvorrichtung (28) zur Durchtrennung des Bahn materials in einem zwischen dem ersten Bahnabschnitt und dem zweiten Bahnabschnitt liegenden Zwischenabschnitt.
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) zusammenwirken den Trennvorrichtung (28) zur Durchtrennung des Bahn materials in einem zwischen dem ersten Bahnabschnitt und dem zweiten Bahnabschnitt liegenden Zwischenabschnitt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Haltemittel und/oder die zweiten Halte
mittel mindestens eine in Zufuhrrichtung bewegbare An
druckfläche (36, 37) aufweisen, auf die ein Bahnab
schnitt unter Aufbau von Haftreibung oder Gleitreibung
anpreßbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Haltemittel mindestens ein endlos
umlaufendes Fördermittel umfassen, insbesondere eine
Transportwalze (33) oder ein Transportband.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haltemittel mindestens einen
Saugförderer (27) umfassen, der mindestens ein umlaufen
des Förderelement (33) mit einer als Andruckfläche die
nenden Außenfläche (36, 37) aufweist, an die ein die
Bahnabschnitte umfassender Längsabschnitt des Bahnmate
rials ansaugbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Andruckfläche mindestens eine
von dem angedrückten Bahnmaterial überbrückbare, vor
zugsweise quer zur Bewegungsrichtung der Andruckfläche
verlaufende, Ausnehmung (34, 35) aufweist, wobei vor
zugsweise ein umlaufendes Förderelement mehrere in Um
fangsrichtung versetzte Ausnehmungen aufweist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (28) mindestens
ein bewegbares Trennorgan (40) hat, das derart ansteuer
bar ist, daß es das bewegte Bahnmaterial im Bereich
einer Ausnehmung (34, 35) durchtrennt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (28) mindestens
ein mit einem umlaufenden Fördermittel (33) synchroni
siertes, an seinem Umfang mindestens ein Trennorgan (40)
tragendes Rotationselement (39) aufweist, das relativ zu
dem Fördermittel derart angeordnet ist, daß das Trennor
gan mit einer Ausnehmung (34, 35) kämmt.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trennorgan ein Schneidmesser
(40) ist, insbesondere mit gezackter Schneide.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Sammeleinrichtung für abge
trennte Bahnmaterialstücke vorgesehen ist, die vorzugs
weise eine Absaugeinrichtung (30) für Bahnmaterialstücke
aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß ihr eine Einrichtung zur, vorzugs
weise chargenweisen, Komprimierung von gesammelten Bahn
materialstücken zugeordnet ist, insbesondere mindestens
eine Ballenpresse.
22. Prägevorrichtung mit einem Prägewerk (3), bei dem
zwischen einem Prägezylinder (4) und einem Gegendruck
element (5) ein Prägespalt (6) gebildet ist, und mit
einer Transporteinrichtung (1) zum Transport einer
Prägefolienbahn (2) durch den Prägespalt, dadurch ge
kennzeichnet, daß dem Prägespalt nachgeordnet mindestens
eine Entsorgungseinrichtung (25) nach einem der Ansprü
che 12 bis 21 angeordnet ist.
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