EP3514090B1 - Vorrichtung zum automatischen schneiden und abführen einer materialbahn sowie verfahren hierzu mit einer hilfswalze - Google Patents

Vorrichtung zum automatischen schneiden und abführen einer materialbahn sowie verfahren hierzu mit einer hilfswalze Download PDF

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EP3514090B1
EP3514090B1 EP19157477.1A EP19157477A EP3514090B1 EP 3514090 B1 EP3514090 B1 EP 3514090B1 EP 19157477 A EP19157477 A EP 19157477A EP 3514090 B1 EP3514090 B1 EP 3514090B1
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EP
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web
roller
hopper
discharge
residual
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Fabian Sundermann
Frank Hoffmann
Werner Beckonert
Thomas Sehlleier
Rolf Kammann
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Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
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Publication date
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    • B65H2406/30Suction means
    • B65H2406/31Suction box; Suction chambers

Definitions

  • Edge-side trimming of a material web in the form of a plastic film web are known.
  • the edge-side trimming of such a material web is customary in order to produce a clean edge area of the material web and, for example, to change or eliminate width fluctuations.
  • edge strips are produced by a continuous cut in the longitudinal direction, it is necessary at the beginning of the cutting process that above all the end of the edge strip, i.e. H. also to cut transversely to the longitudinal direction L the area in which the longitudinal cutting knife first entered the material web to cut the same.
  • the DE 20 2011 004 608 U1 shows a device in which a longitudinal cutting knife continuously cuts the material web into a partial web and an edge strip.
  • the longitudinal cutting knife creates an incision which at the same time forms the boundary between the partial web and the edge strip.
  • the transverse severing of the material web, in particular the edge strip is carried out by a transverse severing knife which has a cutting blade and a separating device which, before the transverse severing of the edge strip, separates the edge strip from the partial web.
  • the cutting blade As the cross cutting knife approaches the material web, the cutting blade finally cuts through the edge strip, the material web fed further in the longitudinal direction L running onto the cutting blade in the area of the edge strip, accumulating there and being forcibly fed to the removal device.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method which enable the material web to be transversely severed simply, reliably and safely even at high web speeds.
  • transverse severing or transverse severing is understood to mean severing the remaining web (edge strip) transversely to the longitudinal direction of the fed material web.
  • the removal device is suitable - without external assistance - to remove the remaining web after the transverse cutting.
  • the removal device ensures automatic drawing in and removal of the remaining web.
  • a negative pressure prevails in the discharge device, so that the remaining web is automatically sucked into the discharge device after the transverse separation.
  • the present invention has the advantage that a large number of partial webs can be produced and the removal device can simultaneously remove several remaining webs that arise when the material web is trimmed.
  • An essential advantage of the invention is that the remaining web is separated from the partial web well before the cross-cutting device. This means that after a transverse separation, the remaining web is separated from the partial web well in front of the cross-cutting device, so that the edges of the remaining web are prevented from contacting the edge of the partial web and thus negative edge effects or edge defects arise.
  • the discharge device has several discharge channels in order to suck away several residual webs, in particular that the position of the discharge channels in relation to the material web can be changed.
  • the removal device advantageously has a pressure medium which creates a desired negative pressure in order to reliably suck off the remaining webs.
  • the pressure medium can, for example, be a fan that works centrally for each discharge channel. It can also be provided that each discharge channel has an individual pressure medium.
  • the position of the discharge channels can be changed individually with respect to one another, which depends on the position of the longitudinal cut on the material.
  • the discharge channels can be displaced manually or automatically via actuators, so that full automation of the device according to the invention is conceivable.
  • the discharge device can have at least one funnel which is designed with an inlet in order to discharge the remaining web.
  • Each discharge channel advantageously has an individual funnel in order to discharge the remaining web at its inlet.
  • a corresponding negative pressure is set in the funnel during the automatic trimming of the material web, whereby the remaining web is automatically sucked through the inlet of the funnel.
  • the term “funnel” is to be understood as a component that does not necessarily have a changing cross section.
  • the funnel has a constant cross-section or varying cross-sections.
  • the term “funnel” can be equated with the term "nozzle”.
  • the discharge device can be positioned on a first roller, which ensures the transport of the material web, in particular the geometry of the funnel in the area of the inlet being at least partially adapted to the geometry of the first roller.
  • the first roller can, for example, further transport the partial web or partial webs, with a corresponding deflection of the transport direction of the partial web or partial webs taking place on the first roller, for example.
  • the longitudinal cutting device is advantageously located upstream of the first roller, the transverse cutting device being located downstream of the first roller. So that the remaining web is reliably removed from the removal device, the removal device is located as close as possible to the first roller.
  • the first roller preferably has a cylindrical shape and rotates about an axis, the geometry of the funnel in the area of the inlet being designed like a segment of a circle.
  • the funnel can thus be guided as close as possible to the first roller, whereby a corresponding negative pressure is established within the funnel, which makes it possible to automatically pull the remaining web into the removal device after the transverse separation.
  • the invention can provide that a feed roller is arranged inside the funnel in order to remove the remaining web in an improved manner.
  • the feed roller which is also mounted about an axis of rotation, is advantageously located inside the funnel and captures the remaining web after a transverse separation has taken place outside the discharge device.
  • the rotation of the feed roller results in active conveyance or active transport of the remaining web in the direction of the discharge channel, with the pressure medium of the discharge device advantageously also providing a corresponding negative pressure within the respective funnel.
  • the rotation of the feed roller results in an even tension in the remaining web and reliable separation of the remaining web from the partial web. It can advantageously be achieved in this way that negative edge effects on the partial web and / or on the remaining web as well as the undercutting of the partial web by the remaining web is avoided.
  • the feed roller can extend through a large number of hoppers arranged adjacent to one another, each hopper in particular having an opening.
  • the funnel with its funnel housing ensures a continuous increase in the flow velocity of the air, with air turbulence being reduced at the same time.
  • the funnel housing it can be advantageous for the funnel housing to have a funnel-like geometry, in particular to narrow in its cross section.
  • a measure improving the invention can provide that the feed roll is rotatably arranged inside the funnel in such a way that a first air flow flowing below the draw roll forms a second air flow flowing above the draw roll. It is conceivable that the feed roller is arranged inside the funnel in such a way that the first air flow reliably pulls the remaining web into the funnel from the outside.
  • the second air flow which flows above the feed roller, causes the remaining web to be reliably detached from the rotating feed roller.
  • the first air flow can also have the function of reliably pressing the remaining web against the feed roller so that satisfactory transport of the remaining web through the removal device is ensured.
  • the volume flow of the first air flow can be greater than the second air flow which flows above the draw roll.
  • At least one closing element can be provided which can be brought between a closed position and an open position, an opening of the funnel being closed in the closed position and the opening of the funnel being opened in the open position.
  • the underpressure within the funnel can be increased via the closing element in the closed position, with an interruption in the tension in the material web during transverse cutting being reduced at the same time.
  • the closing element is advantageously in the closed position during transverse cutting. If the start of the remaining web is inside the removal device and is reliably removed there, in particular by the feed roller, the closing element can be moved into the open position in order to bring about an additional air flow into the interior of the funnel. In this way, the power of the pressure medium can advantageously be reduced during operation in order to generate the same volume flow.
  • the invention comprises that the cross-cutting device is arranged in the area of the inlet, in particular downstream of the first roller. Via the negative pressure inside the funnel, the remaining web is pressed against the cross-cutting device and finally separated from it there so that the beginning of the remaining web is automatically sucked into the funnel and is accordingly captured by the air flow.
  • the discharge device can have at least one auxiliary roller that can be brought between two positions, the auxiliary roller acting on the first roller in the first position and the auxiliary roller being spaced from the first roller in the second position.
  • the auxiliary roller is preferably in the first position so that no material web tension drops, cut interruptions, web breaks, etc. occur during transverse cutting. If transverse cutting takes place, there is no interruption in the tension in the material web, which would be disadvantageous, in particular in the area of the longitudinal cutting device.
  • the auxiliary roller is advantageously activated via a control unit; in particular, sensors can be provided which recognize the extent to which a transverse separation has already taken place, or the remaining web is already reliably in the discharge device, etc.
  • a drive can insert the auxiliary roller into its respective position offset, in particular the drive can be a pneumatic drive.
  • this can Closing element have a separate drive, a pneumatic drive also being conceivable here.
  • the auxiliary roller can preferably be rotatably mounted on the funnel.
  • the invention can also include the fact that the auxiliary roller is rotatably mounted on a housing element, the housing element in particular having the closing element. It can also be provided that the auxiliary roller is moved linearly between the named positions. A combination of rotation and linear guidance of the auxiliary roller in order to bring it between the two named positions is also conceivable within the subject matter of the invention.
  • the closing element and the auxiliary roller can be combined, so that only one actuator is required for moving into the suitable position.
  • the housing element can be arranged rotatably and / or movably in the device according to the invention, in order in particular to move the auxiliary roller and / or the closing element into the desired position.
  • the invention can be developed in such a way that the inlet of the funnel in the direction of the cross-cutting device has an enlarged area which is free from the first roller.
  • a free space is formed through the enlarged area of the inlet, through which air flow from the outside can reliably reach the funnel without the first roller obstructing the air flow.
  • the enlarged area has shown itself to be particularly advantageous within the scope of the invention, since the residual web is automatically removed via the removal device after the transverse separation. A large air flow comes from the outside through the enlarged area, with the air flow at the same time reliably detecting the cross-cut remaining web.
  • the discharge device advantageously has a suction space into which the discharge channels open.
  • the remaining webs can be passed on accordingly, in particular distributed, in order, for example, to enable processing or recycling of the remaining web and / or to enable targeted disposal of the remaining web.
  • the feed roller can extend at least partially out of the funnel, with one in particular extending inside the funnel Adjusts the flow that flows below the feed roller.
  • the hopper housing can be designed in such a way that the feed roller at least partially extends out of the hopper. In such an embodiment it can be conceivable that only one flow is established within the funnel, which flows, for example, below the feed roller and has the function of the first air flow.
  • An advantage of this embodiment is that the feed roller and / or the funnel can be installed and / or replaced more easily.
  • the cross cutting device can have a cutting blade which can be serrated. It is also conceivable that the cross-cutting device can be moved and / or removed independently of the discharge device on the material web.
  • the invention also includes that the discharge device including the cross-cutting device can be moved from a remote position to the material web, which corresponds for example to a continuous operating position, to a position closer to the material web, which represents the cutting position in which the cross-cutting device cuts through the remaining web. After the cross-cutting of the remaining web has been effected in this way and the remaining web has been grasped by the discharge device, a more distant position to the material web can be assumed again, so that the risk of injury to an operator by the cross-cutting device is minimized.
  • the cross-cutting device is arranged so that it can be extended on the discharge device, in particular on the funnel.
  • the web of material can be a plastic film or a web of paper, textile, fleece, aluminum foil, copper foil or the like.
  • the longitudinal cutting device can advantageously have natural knife elements, cutting elements or wedges in order to be able to carry out a corresponding longitudinal cut in the longitudinal direction.
  • a welding device such as a laser can also be used as a cutting device.
  • these cutting means have the advantage of not wearing out.
  • they have the disadvantage of high media or energy consumption.
  • the longitudinal cut is also conceivable with two scissor rollers running against one another.
  • the cross-cutting device which is mounted further downstream than the longitudinal cutting device, can be provided with a control unit.
  • This control unit can calculate the time difference in which the cross-cutting device enters the material web.
  • the funnel and / or the feed roller can be arranged in relation to the longitudinal cutting device in such a way that the remaining web is separated from the partial web starting at the longitudinal cutting device.
  • the invention includes that the feed roller can be arranged in the overall arrangement in such a way that the separation from the longitudinal cutting device results from the position of the feed roller and / or the first roller and / or the second roller.
  • the above-mentioned object is achieved by a method according to all of the features of claim 11. It is particularly advantageous that the discharge device ensures that the transversely separated residual web reliably reaches the funnel from the outside. All the advantages of the device according to the invention can also be related to the method according to the invention.
  • the transverse severing of the remaining web can advantageously take place with a time delay to a longitudinal severing of the longitudinal cutting device.
  • a control unit can be used for this, which activates the longitudinal cutting device and / or the transverse cutting device accordingly.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is that the pressure inside the funnel is set by a closing element that can be brought between a closed position and an open position, with an opening of the funnel being closed in the closed position and the opening of the funnel being opened in the open position is.
  • the closing element can assume the closed position before the transverse severing of the remaining web, in particular if the discharge device reliably the Remaining web discharges, the closing element is moved into the open position.
  • the closing element can be moved into the open position, which creates an additional air inlet that can, for example, cause the remaining web to reliably separate from the feed roller or not adhere to it.
  • An auxiliary roller can advantageously bear against the first roller when the transverse severing takes place, in order to prevent an interruption in the tension in the material web.
  • Said auxiliary roller can advantageously be brought between two positions, the auxiliary roller acting on the first roller in the first position and the auxiliary roller being spaced apart from the first roller in the second position. When the auxiliary roller is in the second position, there is an even pull in the remaining web and reliable separation from the remaining web to the partial web.
  • a feed roller that reliably removes the remaining web can be arranged within the funnel.
  • the feed roller promotes the removal of the remaining web within the discharge device and a reliable separation, whereby a uniform pull is effected in the remaining web.
  • the method advantageously enables a large number of remaining webs that are parallel to one another to be removed at the same time.
  • several funnels are provided within the discharge device, the remaining webs which are located downstream of the funnels being passed through discharge channels.
  • the remaining web is separated from the partial web far in front of the cross-cutting device, in particular that the remaining web is separated from the partial web in front of the removal device.
  • the immediate separation of the remaining web from the partial web has the advantage that the remaining web with the partial web cannot hit against each other after a transverse separation has taken place. Edge defects on the partial web can thus be effectively prevented.
  • the funnel and / or the feed roller are arranged in relation to the longitudinal cutting device in such a way that after the transverse severing from the longitudinal cutting device, the remaining web is separated from the partial web.
  • a possible embodiment of a device 1 for automatically cutting a material web 2 is shown.
  • the material web 2 is simplified in the Figs. 2 to 5 shown, which is trimmed via a longitudinal cutting device 60 and a transverse cutting device 70, which will be discussed below.
  • the device 1 has a discharge device 10 which has several discharge channels 11, each discharge channel 11 opening into a suction chamber 26.
  • a funnel 12 is provided at the opposite end of the discharge channel 11 and has an inlet 13 as an opening.
  • a first roller 31 is shown, which is arranged at a distance from a second roller 32.
  • the material web 2 is guided and moved in the longitudinal direction L over the second roller 32 in the direction of the first roller 31.
  • a longitudinal cutting device 60 which continuously cuts the material web 2 in the longitudinal direction L into at least one partial web 3 and a residual web 4.
  • the material web 1 is severed at several points, so that a large number of partial webs 3 and residual webs 4 are produced.
  • the material web 2 can be, for example, a plastic film web, which is continuously produced, for example, as a blown or flat film and is fed to the device 1 according to the invention in a longitudinal direction L.
  • the longitudinal cutting device 60 can have knife elements in order to effect the longitudinal separation just described on the material web 2.
  • a cross-cutting device 70 is provided downstream of the longitudinal cutting device 60, which penetrates in the area of the remaining web 4 with a cutting element not explicitly shown. This results in a cut on the remaining web 4 transversely to the longitudinal direction L.
  • the fan 50 generates a corresponding negative pressure in the discharge device 10, in particular in the funnel 12, so that after the transverse separation, the air flow 5 acting from the outside automatically guides the remaining web 4 into the funnel 12 .
  • the funnel 12 is positioned as close as possible to the first roller 31 in order to reliably suck the remaining web 4 into the funnel 12.
  • the geometry of the funnel 12 in the area of the inlet 13 through which the remaining web 4 is sucked into the funnel 12 is at least partially adapted to the geometry of the first roller 31. This makes it possible to achieve favorable pressure conditions within the funnel 12, at the same time ensuring that the cross-cut residual web 4 reliably reaches the funnel 12.
  • the device 1 has a schematically illustrated closing element 14 which can be moved between a closed position 21 and an open position 22.
  • the open position 22 is only in Figure 2b and 5 shown, wherein the closing element 14 can also be transferred into such positions 21, 22 according to all the figures.
  • the closing element 14 is shown in the closed position 21.
  • the funnel 12 has an opening 19 which can be closed or opened by the closing element 14.
  • the discharge device 10 has according to Fig. 2 an auxiliary roller 15 which is displaceable and / or pivotable between two positions 23, 24, wherein in the first position 23 the auxiliary roller 15 rests against the first roller 31, and in the second position 24 the auxiliary roller 15 is spaced from the first roller 31 .
  • a longitudinal cut is first made via the longitudinal cutting device 60, the auxiliary roller 15 acting on the first roller 31, which in FIG Fig. 2a is shown.
  • the advantage is that when the auxiliary roller 15 rests against the first roller 31, an interruption in the tension in the material web 2, in particular in the area of the longitudinal cutting device 60, is prevented.
  • the discharge device 10 ensures that the residual web 4 is reliably sucked into the funnel 12. If the remaining web 4 is reliably removed in the removal device 10, the auxiliary roller 15 moves from the first position 23 ( Fig. 2a ) to the second position 24 ( Figure 2b ).
  • the device 1 has a feed roller 16 which is arranged inside the respective funnel 12. As in Fig. 1 As shown, the feed roller 16 penetrates all of the hoppers 12 arranged adjacent to one another, the feed roller 16 rotating about the axis 80 while the device 1 is in operation. The feed roller 16 rotates clockwise and causes an improved removal of the remaining web 4 in the direction of the discharge channel 11, in particular in the direction of the suction chamber 26.
  • a first air flow 17 is formed, which flows below the feed roller 16, and a second air flow 18, which flows above the feed roller 16 flows. The first air flow 17 favors that the remaining web 4 is reliably guided to the feed roller 16 and then the remaining web 4 is reliably transported in the direction of the discharge channel 11.
  • the second air flow 18, which flows above the feed roller 16, causes the remaining web 4 to reliably detach itself from the feed roller 16 and thus no adhesion effects of the remaining web 4 to the feed roller 16 arise.
  • the auxiliary roller 15 is rotatably arranged on the hopper 12.
  • the auxiliary roller 15 is arranged on a housing element 20 which can be pivoted about an axis 81.
  • the auxiliary roller 15 can simultaneously be rotated about the axis 84.
  • the movement of the housing element 20 can take place via a drive, in particular an electric or pneumatic drive, which is not explicitly shown. It is also conceivable that the auxiliary roller 15 can be moved linearly between its two positions 23, 24.
  • the closing element 14 is arranged on the auxiliary roller 15, in particular on the housing element 20, or is integrated.
  • the auxiliary roller 15 is moved between its two positions 23, 24, the closing element 14 is simultaneously moved into its closed position 21 or into the open position 22.
  • the auxiliary roller 15 is in operative connection with the closing element 14.
  • the closing element 14 opens, whereby additional ambient air can penetrate through the opening 19 into the funnel 12, which is also the case for the exemplary embodiments according to FIG FIGS. 3 to 5 applies.
  • the inlet 13 of the funnel 12 has an enlarged area 25 in the direction of the transverse cutting device 70, which is free of the first roller 31.
  • the enlarged area 25 favors that a large air flow 5 from the surroundings within the Funnel housing 27 can penetrate, which can simultaneously push the transversely separated residual web 4 into the funnel 12.
  • FIG. 3 shows that it works without the auxiliary roller 15 Fig. 2 can get by, with all the features from Fig. 2a and Figure 2b also in the embodiment of Fig. 3 are included.
  • Fig. 3 corresponds Fig. 4 essentially according to the embodiment Fig. 2 , the hopper housing 27 being designed differently, so that the feed roller 16 extends at least partially out of the hopper 12.
  • Fig. 4 there is only a first air flow 17 which flows below the feed roller 16.
  • the embodiment according to. Fig. 4 knows how Fig. 3 no feed roller 16, and it is also conceivable that the embodiment according to Fig. 4 with the feed roller 16 according to Fig. 2a and Figure 2b to combine.
  • the embodiment according to Fig. 5 corresponds essentially to the embodiment according to Fig. 2a and Figure 2b , the embodiment according to Fig. 5 without a feed roller 16 and without an auxiliary roller 15.
  • the other features of the embodiment according to Fig. 5 correspond to the explanations from the previously described FIGS. 2 to 4 .
  • the cross-cutting of the remaining web 4 takes place with a time delay to a longitudinal cutting of the longitudinal cutting device 60.
  • the pressure within the funnel 12 can be adjusted, among other things, by the closing element 14, which can be moved between the closed position 21 and the open position 22. Before the residual web 4 is severed transversely, the closing element 14 assumes the closed position 21. If, after a defined time, the remaining web 4 is reliably discharged via the discharge device 10, the closing element 14 is transferred into the open position 22, whereby a supporting compensating air flow flows into the funnel 12 via the opening 19. This equalizing air flow can, inter alia, cause it to merge into the second air flow 18 or trigger improved flow effects within the funnel 12.
  • the discharge channels 11 are mutually displaceable in the longitudinal direction of the axis of rotation of the first roller 31, so that the distance between the Discharge channels 11 is adjustable.
  • the material web 2, which is transported over the rollers 31, 32, can be cut in the most varied of ways, with residual webs 4 formed at the edge of the material web 2, which can also be referred to as edge strips.
  • the funnels 12 are designed to be widened, in particular on the left and right, in order to be able to suck off wider residual webs 4.
  • narrower funnels 12 are provided in order to suck off residual webs 4 which are narrower. These narrower remaining webs 4 can also be referred to as median strips.
  • the suction space 26 can accommodate all of the edge strips and median strips in order to feed them back into the overall process or to pass these remaining webs on for disposal.
  • the suction space 26 has several separate cavities, for example the widened discharge channels 11, which are arranged on the left and right, open into a first cavity, and the narrower discharge channels 11 open into a separate second cavity.
  • the operator of the device 1 according to the invention is thus free to “further process” the remaining webs 4 within the separate cavities of the suction space 26 according to the corresponding requirements. This means that certain residual webs should be fed back into the overall process, for example, or certain residual webs should be disposed of.
  • each funnel 12 has an opening 28 through which the feed roller 16 extends, the geometry of the opening 28 essentially corresponding to the geometry of the feed roller 16.

Landscapes

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Description

  • Vorrichtungen zum randseitigen Schneiden einer Materialbahn in Gestalt einer Kunststofffolienbahn sind bekannt. Das randseitige Beschneiden einer solchen Materialbahn ist üblich, um einen sauberen Randbereich der Materialbahn zu erzeugen und beispielsweise Breitenschwankungen zu verändern bzw. zu eliminieren.
  • Es hat sich gezeigt, dass bei höher entwickelten Produktionsanlagen für die Herstellung der soeben genannten Materialbahnen, wie Kunststofffolien, es bekannt ist, die erzeugten Randstreifen nicht nur abzusaugen bzw. abzuführen, sondern diese Randstreifen mindestens für eine geordnete Entsorgung oder Wiederverwertung aufzuwickeln oder sogleich Inline einer Wiederverwertung zuzuführen.
  • Da die Randstreifen durch einen in Längsrichtung erfolgenden kontinuierlichen Schnitt erzeugt werden, ist es zu Beginn des Schneidvorganges erforderlich, dass vor allem das Ende des Randstreifens, d. h. den Bereich, in welchem das Längsschneidemesser erstmalig in die Materialbahn zum Durchtrennen derselben eingetreten ist, auch quer zur Längsrichtung L zu durchtrennen.
  • Die DE 20 2011 004 608 U1 zeigt eine Vorrichtung, bei der ein Längsschneidmesser die Materialbahn kontinuierlich in eine Teilbahn und in einen Randstreifen durchtrennt. Das Längsschneidmesser erzeugt hierbei einen Einschnitt, welcher zugleich die Grenze zwischen der Teilbahn und dem Randstreifen bildet. Das Quertrennen der Materialbahn, insbesondere des Randstreifens, erfolgt durch ein Quertrennmesser, das eine Schneidklinge sowie eine Separiereinrichtung aufweist, welche vor dem Quertrennen des Randstreifens eine Separierung des Randstreifens von der Teilbahn bewirkt. Bei weiter fortschreitender Annäherung des Quertrennmessers an die Materialbahn durchtrennt schließlich die Schneidklinge den Randstreifen, wobei die weiter in Längsrichtung L zugeführte Materialbahn im Bereich des Randstreifens auf die Schneidklinge aufläuft, sich dort staut und zwangsweise der Abführvorrichtung zugeführt wird. Es hat sich nachteiligerweise gezeigt, dass die voreilende Separiereinrichtung das Quertrennen des Randstreifen über die Schneidklinge negativ beeinflussen kann. Zudem besteht die Gefahr, dass ein unkontrolliertes Stauen der Materialbahn an der Schneidklinge entsteht, und in Sondersituationen es nicht zur zuverlässigen Abführung des Randstreifens über die Abführvorrichtung kommt. Ein weiterer Nachteil ist, dass im Abförderprozess die Streifen nach dem Längsschnitt nicht von der Bahn separiert werden, wodurch Kanteneffekte entstehen Eine weitere Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren werden in der DE 10 2007 042 025 A1 offenbart, diese Vorrichtung und dieses Verfahren werden als nächstliegender Stand der Technik angesehen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren bereitzustellen, das einfach, zuverlässig und sicher eine Quertrennung der Materialbahn auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten ermöglicht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch sämtliche Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Unter Quertrennung oder Quertrennen wird im Sinne der Erfindung ein Durchtrennen der Restbahn (Randstreifen) quer zur Längsrichtung der zugeführten Materialbahn verstanden.
  • Der Kern der Erfindung ist es, dass die Abführvorrichtung geeignet ist - ohne fremde Hilfestellung - nach dem Quertrennen die Restbahn abzuführen. Im Gegensatz zum genannten Stand der Technik, in dem gemäß der DE 20 2011 004 608 U1 eine externe Separiereinrichtung integriert am Quertrennmesser die Restbahn erfasst und in die Abführvorrichtung lenkt, sorgt erfindungsgemäß ausschließlich die Abführvorrichtung für ein automatisches Einziehen und Abführen der Restbahn. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein derartiger Unterdruck in der Abführvorrichtung herrscht, so dass automatisch nach dem Quertrennen die Restbahn in die Abführvorrichtung gesaugt wird. Zudem weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, dass eine Vielzahl an Teilbahnen herstellbar ist und die Abführvorrichtung mehrere Restbahnen gleichzeitig abführen kann, die beim Beschneiden der Materialbahn entstehen.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass eine Separierung der Restbahn von der Teilbahn weit vor der Querschneidevorrichtung erfolgt. Das bedeutet, dass nach einem Quertrennen die Restbahn weit vor der Querschneidevorrichtung von der Teilbahn separiert wird, so dass vermieden wird, dass die Kanten der Restbahn mit der Kante der Teilbahn sich kontaktieren und somit negative Kanteneffekte bzw. Kantendefekte entstehen.
  • Vorteilhafterweise kann es vorgesehen sein, dass die Abführvorrichtung mehrere Abführkanäle aufweist, um mehrere Restbahnen abzusaugen, insbesondere dass die Abführkanäle in ihrer Position zur Materialbahn veränderbar sind. Vorteilhafterweise weist die Abführvorrichtung ein Druckmittel auf, welches einen gewünschten Unterdruck entstehen lässt, um zuverlässig die Restbahnen abzusaugen. Das Druckmittel kann zum Beispiel ein Gebläse sein, welches zentral für jeden Abführkanal arbeitet. Ebenfalls kann es vorgesehen sein, dass jeder Abführkanal ein individuelles Druckmittel aufweist.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass die Abführkanäle individuell zueinander in ihrer Position veränderbar sind, welches von der Position des Längsschnittes an dem Material abhängt.
  • Die Verschiebung der Abführkanäle kann manuell oder auch automatisch über Stellglieder erfolgen, so dass eine Vollautomatisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung denkbar ist.
  • In einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme kann die Abführvorrichtung mindestens einen Trichter aufweisen, der mit einem Einlass ausgebildet ist, um die Restbahn abzuführen. Vorteilhafterweise weist jeder Abführkanal einen individuellen Trichter auf, um an seinem Einlass die Restbahn abzuführen. Im Trichter stellt sich ein entsprechender Unterdruck während des automatischen Beschneidens der Materialbahn ein, wodurch automatisch die Restbahn durch den Einlass des Trichters gesaugt wird. Im Rahmen der Erfindung ist unter der Bezeichnung "Trichter" ein Bauelement zu verstehen, das nicht unbedingt einen sich verändernden Querschnitt aufweist. Bsp. Ist es denkbar, dass der Trichter einen konstanten Querschnitt oder variierende Querschnitte aufweist. Die Bezeichnung "Trichter" kann im Rahmen der Erfindung mit dem Begriff "Stutzen" gleichgesetzt werden.
  • Zudem kann es vorteilhaft sein, dass die Abführvorrichtung an eine erste Walze positionierbar ist, die für einen Transport der Materialbahn sorgt, wobei insbesondere die Geometrie des Trichters im Bereich des Einlasses zumindest teilweise der Geometrie der ersten Walze angepasst ist. Die erste Walze kann zum Beispiel die Teilbahn bzw. Teilbahnen weitertransportieren, wobei zum Beispiel an der ersten Walze eine entsprechende Umlenkung der Transportrichtung der Teilbahn bzw. Teilbahnen erfolgt. Vorteilhafterweise befindet sich die Längsschneidevorrichtung vorgelagert zur ersten Walze, wobei die Querschneidevorrichtung der ersten Walze nachgelagert ist. Damit die Restbahn zuverlässig von der Abführvorrichtung abgeführt wird, befindet sich die Abführvorrichtung möglichst nahe an der ersten Walze. Über den entstehenden Unterdruck innerhalb des Trichters erfolgt ein Luftstrom von außen durch den Einlass, wobei erfindungsgemäß eine günstige Luftströmung am Einlass entsteht, die zuverlässig die Restbahn in den Trichter führt. Vorzugsweise weist die erste Walze eine zylindrische Form auf und rotiert um eine Achse, wobei die Geometrie des Trichters im Bereich des Einlasses kreissegmentartig ausgeführt ist. Somit kann der Trichter möglichst nahe an die erste Walze geführt werden, wodurch sich ein entsprechender Unterdruck innerhalb des Trichters einstellt, der es schafft, automatisch nach dem Quertrennen die Restbahn in die Abführvorrichtung zu ziehen.
  • Zudem kann die Erfindung vorsehen, dass innerhalb des Trichters eine Vorzugwalze angeordnet ist, um die Restbahn verbessert abzuführen. Vorteilhafterweise befindet sich die Vorzugwalze, die ebenfalls um eine Rotationsachse gelagert ist, innerhalb des Trichters und erfasst die Restbahn, nachdem eine Quertrennung außerhalb der Abführvorrichtung erfolgt ist. Durch die Rotation der Vorzugwalze erfolgt eine aktive Förderung bzw. ein aktiver Transport der Restbahn in Richtung Abführkanal, wobei über das Druckmittel der Abführvorrichtung vorteilhafterweise weiter ein entsprechender Unterdruck innerhalb des jeweiligen Trichters bereitgestellt wird. Über die Rotation der Vorzugwalze ergibt sich ein gleichmäßiger Zug in der Restbahn sowie eine zuverlässige Separierung der Restbahn von der Teilbahn. Vorteilhafterweise kann hierdurch erzielt werden, dass negative Kanteneffekte an der Teilbahn und/oder an der Restbahn sowie das Unterlaufen der Teilbahn durch die Restbahn vermieden wird.
  • Vorteilhafterweise kann die Vorzugwalze sich durch eine Vielzahl an benachbart zueinander angeordneten Trichtern erstrecken, wobei insbesondere jeder Trichter einen Durchbruch aufweist. Zusätzlich und/oder alternativ sorgt der Trichter mit seinem Trichtergehäuse für einen kontinuierlichen Anstieg der Strömungsgeschwindigkeit der Luft, wobei gleichzeitig Luftverwirbelungen verringert werden. Hierzu kann es vorteilhaft sein, dass das Trichtergehäuse eine trichterartige Geometrie aufweist, insbesondere sich in ihrem Querschnitt verengt.
  • Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme kann vorsehen, dass die Vorzugwalze derart innerhalb des Trichters drehbar angeordnet ist, dass sich eine erste Luftströmung, die unterhalb der Vorzugwalze strömt, eine zweite Luftströmung bildet, die oberhalb der Vorzugwalze strömt. Hierbei ist es denkbar, dass die Vorzugwalze derart innerhalb des Trichters angeordnet ist, dass die erste Luftströmung zuverlässig die Restbahn von außen in den Trichter zieht. Die zweite Luftströmung, die oberhalb der Vorzugwalze strömt, bewirkt, dass die Restbahn sich zuverlässig wieder von der rotierenden Vorzugwalze löst. Die erste Luftströmung kann zudem die Funktion haben, die Restbahn zuverlässig an die Vorzugwalze zu drücken, damit ein zufriedenstellender Transport der Restbahn durch die Abführvorrichtung sichergestellt ist. Der Volumenstrom der ersten Luftströmung kann gemäß einem Aspekt der Erfindung größer sein, als die zweite Luftströmung, die oberhalb der Vorzugwalze strömt.
  • Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass mindestens ein Schließelement vorgesehen ist, das zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bringbar ist, wobei in der Schließstellung eine Öffnung des Trichters geschlossen ist und in der Offenstellung die Öffnung des Trichters geöffnet ist. Über das in der Schließstellung sich befindende Schließelement kann der Unterdruck innerhalb des Trichters vergrößert werden, wobei eine Zugunterbrechung in der Materialbahn beim Quertrennen gleichzeitig verringert wird. Das bedeutet, dass sich vorteilhafterweise beim Quertrennen das Schließelement in der Schließstellung befindet. Ist der Restbahnanfang innerhalb der Abführvorrichtung und wird dort zuverlässig abgeführt, insbesondere durch die Vorzugwalze, kann das Schließelement in die Offenstellung verfahren werden, um einen zusätzlichen Luftstrom in das Innere des Trichters zu bewirken. Hierdurch lässt sich vorteilhafterweise die Leistung des Druckmittels im laufenden Betrieb reduzieren, um den gleichen Volumenstrom zu erzeugen.
  • Zudem umfasst die Erfindung, dass im Bereich des Einlasses, insbesondere nachgelagert zur ersten Walze die Querschneidevorrichtung angeordnet ist. Über den Unterdruck innerhalb des Trichters wird die Restbahn an die Querschneidevorrichtung gedrückt und schließlich von ihr dort getrennt, so dass der Restbahnanfang automatisch in den Trichter gesaugt wird und entsprechend durch die Luftströmung erfasst wird.
  • In einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme kann die Abführvorrichtung mindestens eine Hilfswalze aufweisen, die zwischen zwei Positionen bringbar ist, wobei in der ersten Position die Hilfswalze an der ersten Walze wirkt und in der zweiten Position die Hilfswalze beabstandet zur ersten Walze ist. Damit beim Quertrennen keine Materialbahnspannungseinbrüche, Schnittunterbrechungen, Bahnabrisse etc. entstehen, befindet sich die Hilfswalze vorzugsweise in der ersten Position. Erfolgt ein Quertrennen, entsteht insbesondere im Bereich der Längsschneidevorrichtung keine Zugunterbrechung in der Materialbahn, welches nachteilig wäre. Vorteilhafterweise erfolgt die Ansteuerung der Hilfswalze über eine Steuereinheit, insbesondere können Sensoren vorgesehen sein, die erkennen, inwieweit eine Quertrennung bereits stattgefunden hat, oder die Restbahn bereits zuverlässig sich in der Abführvorrichtung befindet etc. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Antrieb die Hilfswalze in seine jeweilige Position versetzt, wobei insbesondere der Antrieb ein pneumatischer Antrieb sein kann. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Schließelement über einen separaten Antrieb verfügen, wobei auch hier ein pneumatischer Antrieb denkbar ist.
  • Vorzugsweise kann die Hilfswalze drehbar am Trichter gelagert sein. Zudem kann die Erfindung mit umfassen, dass die Hilfswalze an einem Gehäuseelement drehbar gelagert ist, wobei insbesondere das Gehäuseelement das Schließelement aufweist. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Hilfswalze linear zwischen den genannten Positionen bewegt wird. Eine Kombination aus Drehung und Linearführung der Hilfswalze, um diese zwischen den beiden genannten Positionen zu bringen, ist ebenfalls innerhalb des Erfindungsgegenstandes denkbar. Zudem ist es denkbar, dass das Schließelement und die Hilfswalze kombiniert sein können, so dass nur ein Aktor zum Bewegen in die geeignete Position erforderlich ist. Das Gehäuseelement kann drehbar und/oder bewegbar in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sein, um insbesondere die Hilfswalze und/oder das Schließelement in die gewünschte Position zu bewegen.
  • Des Weiteren kann die Erfindung derart weitergebildet sein, dass der Einlass des Trichters in Richtung Querschneidevorrichtung einen vergrößerten Bereich aufweist, der frei von der ersten Walze ist. Es bildet sich ein Freiraum durch den vergrößerten Bereich des Einlasses, durch den zuverlässig Luftströmung von außen in den Trichter gelangen kann, ohne das die erste Walze die Luftströmung behindert. Besonders vorteilhaft hat sich der vergrößerte Bereich im Rahmen der Erfindung gezeigt, da eine automatische Abführung der Restbahn nach dem Quertrennen über die Abführvorrichtung erfolgt. Eine große Luftströmung gelangt von außen durch den vergrößerten Bereich, wobei die Luftströmung gleichzeitig die quergetrennte Restbahn zuverlässig erfasst.
  • Vorteilhafterweise weist die Abführvorrichtung einen Absaugraum auf, in den die Abführkanäle münden. Im Absaugraum können die Restbahnen entsprechend weitergeleitet werden, insbesondere verteilt werden, um beispielsweise eine Verarbeitung oder Wiederverwertung der Restbahn zu ermöglichen und/oder eine gezielte Entsorgung der Restbahn zu ermöglichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann sich die Vorzugwalze zumindest teilweise aus dem Trichter erstrecken, wobei sich insbesondere innerhalb des Trichters eine Strömung einstellt, die unterhalb der Vorzugwalze strömt. Beispielsweise kann das Trichtergehäuse derart ausgebildet sein, dass sich zumindest teilweise die Vorzugwalze aus dem Trichter erstreckt. In einer derartigen Ausführungsform kann es denkbar sein, dass sich lediglich eine Strömung innerhalb des Trichters einstellt, die zum Beispiel unterhalb der Vorzugwalze strömt und die Funktion der ersten Luftströmung hat. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Vorzugwalze und/oder der Trichter einfacher montierbar und/oder auswechselbar sind.
  • Die Querschneidevorrichtung kann eine Schneidklinge aufweisen, die gezackt ausgebildet sein kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Querschneidevorrichtung unabhängig von der Abführvorrichtung an die Materialbahn bewegbar und/oder entfernbar ist. Ebenfalls umfasst die Erfindung, dass die Abführvorrichtung einschließlich der Querschneidevorrichtung aus einer entfernten Position zur Materialbahn, welche beispielsweise einer Dauerbetriebsstellung entspricht, in eine nähere Position zur Materialbahn verlagerbar ist, welche die Schneidposition darstellt, in welcher die Querschneidevorrichtung die Restbahn durchtrennt. Nachdem das Quertrennen der Restbahn auf diese Weise bewirkt worden ist, und die Restbahn von der Abführvorrichtung erfasst worden ist, kann wieder eine entferntere Position zur Materialbahn eingenommen werden, so dass auch das Verletzungsrisiko für einen Bediener durch die Querschneidevorrichtung minimiert wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Querschneidevorrichtung ausfahrbar an der Abführvorrichtung, insbesondere am Trichter angeordnet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Materialbahn eine Kunststofffolie oder eine Bahn aus Papier, Textil, Flies, Alufolie, Kupferfolie oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Vorteilhafterweise kann die Längsschneidevorrichtung natürliche Messerelemente, Schneidelemente oder Keile aufweisen, um einen entsprechenden Längsschnitt in Längsrichtung durchführen zu können. Es ist jedoch auch möglich, den Längsschnitt durch einen Strahl eines Mediums wie Wasser vorzunehmen. Auch ein Schweißmittel, wie ein Laser, kommt als Schneidmittel in Frage. Gegenüber den Längsschneideeinrichtungen mit Messern oder Keilen haben diese Schneidmittel den Vorteil nicht zu verschleißen. Sie haben jedoch den Nachteil eines hohen Medien- oder Energieverbrauchs. Der Längsschnitt ist zudem mit zwei gegeneinander laufenden Scherenwalzen denkbar.
  • Vorteilhafterweise kann die Querschneidevorrichtung, die weiter stromabwärts als die Längsschneidevorrichtung angebracht ist, mit einer Steuereinheit versehen sein. Diese Steuereinheit kann die Zeitdifferenz, in welcher die Querschneidevorrichtung in die Materialbahn eintritt, berechnen. Ein Vorteil der automatisch arbeitenden Querschneidevorrichtung ist, dass der Querschnitt zum Trennen der Restbahn von der Materialbahn nicht mehr händisch vorgenommen werden muss, was während des Maschinenbetriebes zu kompliziert ist und deswegen Maschinenstillstände verursacht.
  • Vorteilhafterweise kann der Trichter und/oder die Vorzugwalze derart zur Längsschneidevorrichtung angeordnet sein, dass ab der Längsschneidevorrichtung die Restbahn von der Teilbahn separiert ist. Die Erfindung schließt mit ein, dass die Vorzugswalze derart in der Gesamtanordnung angeordnet sein kann, dass die Separierung ab der Längsschneidevorrichtung sich aus der Position der Vorzugswalze und/oder der ersten Walze und/oder der zweiten Walze sich ergibt.
  • Zudem wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß sämtlicher Merkmale des Anspruchs 11 gelöst. Besonders vorteilhaft ist, dass die Abführvorrichtung dafür sorgt, dass zuverlässig von außen die quergetrennte Restbahn in den Trichter gelangt. Sämtliche Vorteile zur erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich zudem auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehen.
  • Vorteilhafterweise kann das Quertrennen der Restbahn zeitversetzt zu einem Längstrennen der Längsschneidevorrichtung erfolgen. Hierfür kann eine Steuereinheit zum Einsatz kommen, die entsprechend die Längsschneidevorrichtung und/oder die Querschneidevorrichtung aktiviert.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist, dass der Druck innerhalb des Trichters durch ein Schließelement eingestellt wird, das insbesondere zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bringbar ist, wobei in der Schließstellung eine Öffnung des Trichters geschlossen ist und in der Offenstellung die Öffnung des Trichters geöffnet ist. Vorteilhafterweise kann vor dem Quertrennen der Restbahn das Schließelement die Schließstellung einnehmen, insbesondere wenn die Abführvorrichtung zuverlässig die Restbahn abführt, das Schließelement in die Offenstellung verfahren wird. Somit wird vor dem Quertrennen ein entsprechender Unterdruck innerhalb des Trichters erstellt, wodurch beim Quertrennen erreicht wird, dass zuverlässig die quergetrennte Restbahn in den Trichter gelangt. Erfolgt nach einer gewissen Zeit eine zuverlässige Abführung der Restbahn, kann das Schließelement in die Offenstellung überführt werden, wodurch ein zusätzlicher Lufteinlass entsteht, der zum Beispiel bewirken kann, dass die Restbahn zuverlässig sich von der Vorzugwalze wieder trennt bzw. an dieser nicht anhaftet.
  • Vorteilhafter Weise kann eine Hilfswalze an der ersten Walze anliegen, wenn das Quertrennen erfolgt, um eine Zugunterbrechung in der Materialbahn zu verhindern. Die genannte Hilfswalze kann vorteilhafter Weise zwischen zwei Positionen gebracht werden, wobei in der ersten Position die Hilfswalze an der ersten Walze wirkt und in der zweiten Position die Hilfswalze beabstandet zur ersten Walze ist. Wenn die Hilfswalze sich in der zweiten Position befindet, ergibt sich ein gleichmäßiger Zug in der Restbahn sowie eine zuverlässige Separierung von der Restbahn zur Teilbahn.
  • Vorteilhafter Weise kann innerhalb des Trichters eine Vorzugwalze angeordnet sein, die die Restbahn zuverlässig abführt. Die Vorzugwalze begünstigt den Abtransport der Restbahn innerhalb der Abführvorrichtung sowie eine zuverlässige Separierung, wobei ein gleichmäßiger Zug in der Restbahn bewirkt wird.
  • Vorteilhafter Weise ermöglicht das Verfahren, dass eine Vielzahl an Restbahnen, die parallel zueinander liegen, gleichzeitig abgeführt werden können. Hierfür sind mehrere Trichter innerhalb der Abführvorrichtung vorgesehen, wobei in Abführkanälen die Restbahnen hindurchgeführt werden, die den Trichtern nachgelagert sind.
  • Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Separierung der Restbahn von der Teilbahn weit vor der Querschneidevorrichtung erfolgt, insbesondere die Separierung der Restbahn von der Teilbahn vor der Abführvorrichtung erfolgt. Die sofortige Separierung der Restbahn von der Teilbahn hat den Vorteil, dass die Restbahn mit der Teilbahn nicht gegeneinander schlagen kann, nachdem ein Quertrennen erfolgt ist. Somit können wirksam Kantendefekte an der Teilbahn verhindert werden.
  • Zudem kann es vorgesehen sein, dass der Trichter und/oder die Vorzugwalze derart zur Längsschneidevorrichtung angeordnet sind, dass nach dem Quertrennen ab der Längsschneidevorrichtung die Restbahn von der Teilbahn separiert wird.
  • Vorteilhafter Weise sind sämtliche Merkmale der Vorrichtungsansprüche mit den sämtlichen Merkmalen der Verfahrensansprüche kombinierbar.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Schneiden einer Materialbahn,
    Fig. 2 a, b
    eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 4
    ein noch weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 und
    Fig. 5
    eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum automatischen Schneiden einer Materialbahn 2 gezeigt. Die Materialbahn 2 ist vereinfacht in den Fig. 2 bis 5 gezeigt, die über eine Längsschneidevorrichtung 60 sowie eine Querschneidevorrichtung 70 beschnitten wird, worauf im Folgenden noch eingegangen wird. Die Vorrichtung 1 verfügt über eine Abführvorrichtung 10, die mehrere Abführkanäle 11 aufweist, wobei jeder Abführkanal 11 in einen Absaugraum 26 mündet. An der dem Absaugraum 26 gegenüberliegenden Ende des Abführkanals 11 ist jeweils ein Trichter 12 vorgesehen, der einen Einlass 13 als Öffnung aufweist.
  • Zudem ist eine erste Walze 31 gezeigt, die beabstandet zu einer zweiten Walze 32 angeordnet ist. Die Materialbahn 2 wird in Längsrichtung L über die zweite Walze 32 in Richtung erste Walze 31 geführt und bewegt. Zwischen beiden Walzen 31, 32 befindet sich eine Längsschneidevorrichtung 60, die kontinuierlich in Längsrichtung L die Materialbahn 2 in mindestens eine Teilbahn 3 und eine Restbahn 4 durchtrennt. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen erfolgt eine Durchtrennung der Materialbahn 1 an mehreren Stellen, so dass eine Vielzahl an Teilbahnen 3 und Restbahnen 4 entsteht. Bei der Materialbahn 2 kann es sich beispielsweise um eine Kunststofffolienbahn handeln, die zum Beispiel als Blas- oder Flachfolie kontinuierlich hergestellt und in einer Längsrichtung L der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zugeführt wird.
  • Beispielsweise kann die Längsschneidevorrichtung 60 Messerelemente aufweisen, um die soeben beschriebene Längstrennung an der Materialbahn 2 zu bewirken.
  • Um die Restbahn 4 zuverlässig abzuführen und von der Teilbahn 3 zu trennen, ist stromabwärts zur Längsschneidevorrichtung 60 eine Querschneidevorrichtung 70 vorgesehen, die im Bereich der Restbahn 4 mit einem nicht explizit gezeigten Schneidelement eindringt. Hierdurch erfolgt ein Schnitt an der Restbahn 4 quer zur Längsrichtung L. Das Gebläse 50 erzeugt einen entsprechenden Unterdruck in der Abführvorrichtung 10, insbesondere im Trichter 12, so dass nach dem Quertrennen automatisch die von außen wirkende Luftströmung 5 die Restbahn 4 in den Trichter 12 führt. Der Trichter 12 ist möglichst nahe an der ersten Walze 31 positioniert, um zuverlässig die Restbahn 4 in den Trichter 12 einzusaugen. Besonders vorteilhaft ist, dass in sämtlichen Ausführungsbeispielen die Geometrie des Trichters 12 im Bereich des Einlasses 13, durch den die Restbahn 4 in den Trichter 12 eingesaugt wird, zumindest teilweise der Geometrie der ersten Walze 31 angepasst ist. Hierdurch lassen sich günstige Druckverhältnisse innerhalb des Trichters 12 erzielen, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass zuverlässig die quergetrennte Restbahn 4 in den Trichter 12 gelangt.
  • Wie in sämtlichen Ausführungsbeispielen gezeigt ist, weist die Vorrichtung 1 ein schematisch dargestelltes Schließelement 14 auf, das zwischen einer Schließstellung 21 und einer Offenstellung 22 bewegbar ist. Die Offenstellung 22 ist lediglich in Fig. 2b und 5 gezeigt, wobei das Schließelement 14 gemäß sämtlicher Figuren ebenfalls in derartige Stellungen 21, 22 überführbar ist. Insbesondere ist in den Fig. 2 bis 4 ist das Schließelement 14 in der Schließstellung 21 gezeigt. Der Trichter 12 weist eine Öffnung 19 auf, die durch das Schließelement 14 verschlossen oder geöffnet werden kann.
  • Die Abführvorrichtung 10 weist gemäß Fig. 2 eine Hilfswalze 15 auf, die zwischen zwei Positionen 23, 24 verschiebbar und/oder schwenkbar ist, wobei in der ersten Position 23 die Hilfswalze 15 an der ersten Walze 31 anliegt, und in der zweiten Position 24 die Hilfswalze 15 beabstandet zur ersten Walze 31 ist. Bevor das Quertrennen über die Querschneidevorrichtung 70 erfolgt, erfolgt zunächst ein Längsschnitt über die Längsschneidevorrichtung 60, wobei die Hilfswalze 15 an der ersten Walze 31 wirkt, welches in Fig. 2a gezeigt ist. Der Vorteil ist, dass bei einem Anliegen der Hilfswalze 15 an der ersten Walze 31 eine Zugunterbrechung in der Materialbahn 2, insbesondere im Bereich der Längsschneidevorrichtung 60 verhindert wird. Die Abführvorrichtung 10 sorgt nach dem Quertrennen, dass zuverlässig die Restbahn 4 in den Trichter 12 gesaugt wird. Erfolgt eine zuverlässige Abführung der Restbahn 4 in der Abführvorrichtung 10, verfährt die Hilfswalze 15 von der ersten Position 23 (Fig. 2a) in die zweite Position 24 (Fig. 2b).
  • Gemäß Fig. 2 bis 4 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Vorzugwalze 16 auf, die innerhalb des jeweiligen Trichters 12 angeordnet ist. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, durchdringt die Vorzugwalze 16 sämtliche, zueinander benachbart angeordnete Trichter 12, wobei die Vorzugwalze 16 um die Achse 80 rotiert, während die Vorrichtung 1 in Betrieb ist. Die Vorzugwalze 16 rotiert im Uhrzeigersinn und bewirkt eine verbesserte Abführung der Restbahn 4 in Richtung Abführkanal 11, insbesondere in Richtung Absaugraum 26. Hierbei bildet sich eine erste Luftströmung 17, die unterhalb der Vorzugwalze 16 strömt, und eine zweite Luftströmung 18, die oberhalb der Vorzugwalze 16 strömt. Die erste Luftströmung 17 begünstigt, dass die Restbahn 4 zuverlässig an die Vorzugwalze 16 geführt wird und anschließend die Restbahn 4 zuverlässig in Richtung Abführkanal 11 transportiert wird. Es entsteht eine gleichmäßige Zugbeanspruchung auf die Materialbahn 2, wodurch eine zuverlässige Separierung der Restbahn 4 von der Teilbahn 3 im Bereich der Längsschneidevorrichtung 60 erfolgt, wenn die Hilfswalze 15 sich in ihrer zweiten Position 24 gemäß Fig. 2b befindet und sich das Schließelement 14 in der Offenstellung 22 befindet, die lediglich in Figur 5 gezeigt ist.
  • Die zweite Luftströmung 18, die oberhalb der Vorzugwalze 16 strömt, bewirkt, dass die Restbahn 4 sich zuverlässig von der Vorzugwalze 16 wieder löst und somit keine Anhaftungseffekte der Restbahn 4 an der Vorzugwalze 16 entstehen.
  • In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung, die schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Hilfswalze 15 drehbar am Trichter 12 angeordnet. Hierbei ist die Hilfswalze 15 an einem Gehäuseelement 20 angeordnet, welches um eine Achse 81 verschwenkbar ist. Die Hilfswalze 15 ist gleichzeitig um die Achse 84 rotierbar. Die Bewegung des Gehäuseelementes 20 kann über einen Antrieb, insbesondere einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb erfolgen, der explizit nicht gezeigt ist. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Hilfswalze 15 linear zwischen ihren beiden Positionen 23, 24 bewegt werden kann.
  • Zudem kann gemäß Fig. 2a und 2b mit umfasst sein, dass das Schließelement 14 an der Hilfswalze 15, insbesondere am Gehäuseelement 20 angeordnet bzw. mit integriert ist. Wenn also die Hilfswalze 15 zwischen ihren beiden Positionen 23, 24 bewegt wird, erfolgt gleichzeitig eine Mitbewegung des Schließelementes 14 in seine Schließstellung 21 oder in die Offenstellung 22. Vorzugsweise ist die Hilfswalze 15 in Wirkverbindung mit dem Schließelement 14.
  • Wird über die Abführvorrichtung 10 die Restbahn 4 bzw. die Restbahnen 4 zuverlässig abgeführt, erfolgt ein Öffnungsvorgang des Schließelementes 14, wodurch zusätzlich Umgebungsluft durch die Öffnung 19 in den Trichter 12 eindringen kann, welches auch für die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 bis Fig. 5 zutrifft.
  • Damit zuverlässig nach dem Quertrennen die Restbahn 4 in den Trichter 12 eingesaugt wird, weist der Einlass 13 des Trichters 12 in Richtung Querschneidevorrichtung 70 einen vergrößerten Bereich 25 auf, der frei von der ersten Walze 31 ist. Der vergrößerte Bereich 25 begünstigt, dass aus der Umgebung eine große Luftströmung 5 innerhalb des Trichtergehäuses 27 eindringen kann, die gleichzeitig die quergetrennte Restbahn 4 in den Trichter 12 drücken kann.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 verdeutlicht, dass es ohne die Hilfswalze 15 aus Fig. 2 auskommen kann, wobei sämtliche Merkmale aus Fig. 2a und Fig. 2b auch im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit aufgenommen sind. Wie Fig. 3 entspricht Fig. 4 im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, wobei das Trichtergehäuse 27 andersartig ausgeführt ist, so dass zumindest teilweise die Vorzugwalze 16 sich aus dem Trichter 12 erstreckt. Gemäß Fig. 4 ergibt sich lediglich eine erste Luftströmung 17, die unterhalb der Vorzugwalze 16 strömt. Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 4 weist wie Fig. 3 keine Vorzugwalze 16 auf, wobei es ebenfalls denkbar ist, das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 mit der Vorzugwalze 16 gemäß Fig. 2a und Fig. 2b zu kombinieren.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a und Fig. 2b, wobei das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ohne Vorzugwalze 16 und ohne Hilfswalze 15 auskommt. Die übrigen Merkmale des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 entsprechen den Erläuterungen aus den zuvor beschriebenen Fig. 2 bis Fig. 4.
  • In sämtlichen Ausführungsbeispielen erfolgt das Quertrennen der Restbahn 4 zeitversetzt zu einem Längstrennen der Längsschneidevorrichtung 60. Der Druck innerhalb des Trichters 12 lässt sich unter anderem durch das Schließelement 14 einstellen, welches zwischen der Schließstellung 21 und der Offenstellung 22 bewegbar ist. Vor dem Quertrennen der Restbahn 4 nimmt das Schließelement 14 die Schließstellung 21 ein. Erfolgt nach einer definierten Zeit eine zuverlässige Abführung der Restbahn 4 über die Abführvorrichtung 10, wird das Schließelement 14 in die Offenstellung 22 überführt, wodurch eine unterstützende Ausgleichsluftströmung über die Öffnung 19 in den Trichter 12 einströmt. Diese Ausgleichsluftströmung kann unter anderem bewirken, dass diese in die zweite Luftströmung 18 übergeht, oder verbesserte Strömungseffekte innerhalb des Trichters 12 auslöst.
  • Gemäß Fig. 1, die mit sämtlichen Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 bis Fig. 5 kombinierbar ist, sind die Abführkanäle 11 untereinander in Längsrichtung der Rotationsachse der ersten Walze 31 verschiebbar, so dass der Abstand zwischen den Abführkanälen 11 einstellbar ist. Die Materialbahn 2, die über die Walzen 31, 32 transportiert wird, kann unterschiedlichst geschnitten werden, wobei am Rand der Materialbahn 2 Restbahnen 4 entstehen, die auch als Randstreifen bezeichnet werden können. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Trichter 12, insbesondere links und rechts verbreitert ausgebildet, um breitere Restbahnen 4 absaugen zu können. Mittig zu den verbreiterten Trichtern 12 sind schmalere Trichter 12 vorgesehen, um Restbahnen 4 abzusaugen, die schmaler sind. Diese schmaleren Restbahnen 4 können auch als Mittelstreifen bezeichnet werden.
  • Es ist zusätzlich denkbar, dass der Absaugraum 26 sämtliche Randstreifen und Mittelstreifen aufnehmen kann, um diese dem Gesamtprozess wieder zuzuführen oder diese Restbahnen zur Entsorgung weiterzuführen. Ebenfalls kann im Rahmen des Erfindungsgedankens gemäß Fig. 1 vorgesehen sein, dass der Absaugraum 26 mehrere voneinander getrennte Kavitäten aufweist, beispielsweise die verbreiterten Abführkanäle 11, die links und rechts angeordnet sind, in eine erste Kavität münden, und die schmaleren Abführkanäle 11 in eine getrennte zweite Kavität münden. Somit steht es dem Betreiber der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 frei, die Restbahnen 4 innerhalb der getrennten Kavitäten des Absaugraumes 26 nach entsprechenden Anforderungen "weiter zu verarbeiten". Das bedeutet, dass gewisse Restbahnen beispielsweise wieder zurück in den Gesamtprozess zugeführt werden sollen oder gewisse Restbahnen zu entsorgen sind. Gemäß Fig. 1 weist jeder Trichter 12 einen Durchbruch 28 auf, durch den die Vorzugwalze 16 sich erstreckt, wobei die Geometrie des Durchbruchs 28 im Wesentlichen der Geometrie der Vorzugwalze 16 entspricht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Materialbahn
    3
    Teilbahn
    4
    Restbahn
    5
    Luftströmung
    10
    Abführvorrichtung
    11
    Abführkanal
    12
    Trichter
    13
    Einlass
    14
    Schließelement
    15
    Hilfswalze
    16
    Vorzugwalze
    17
    erste Luftströmung
    18
    zweite Luftströmung
    19
    Öffnung
    20
    Gehäuseelement
    21
    Schließstellung
    22
    Offenstellung
    23
    erste Position
    24
    zweite Position
    25
    vergrößerter Bereich
    26
    Absaugraum
    27
    Trichtergehäuse,
    28
    Durchbruch
    31
    erste Walze
    32
    zweite Walze
    50
    Druckmittel, Gebläse
    60
    Längsschneidevorrichtung
    70
    Querschneidevorrichtung
    80
    Achse
    81
    Achse
    82 - 84
    Achse

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum automatischen Schneiden einer Materialbahn (2), mit einer Längsschneidevorrichtung (60), mittels der die Materialbahn (2) in eine Längsrichtung L in mindestens eine Teilbahn (3) und/oder mindestens eine Restbahn (4) durchtrennbar ist, einer Abführvorrichtung (10) zum automatischen Abführen der erzeugten Restbahn (4),
    einer nach der Längsschneidevorrichtung (60) nachgelagerten Querschneidevorrichtung (70) zum Durchtrennen der Restbahn (4) quer zur Längsrichtung L, wobei die Abführvorrichtung (10) an eine erste Walze (31) positionierbar ist, die für einen Transport der Materialbahn (2) sorgt, und
    die Abführvorrichtung (10) mindestens eine Hilfswalze (15) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hilfswalze (15) zwischen zwei Positionen (23, 24) bringbar ist,
    und dass in der ersten Position (23) die Hilfswalze (15) an der ersten Walze (31) wirkt und in der zweiten Position (24) die Hilfswalze (15) beabstandet zur ersten Walze (31) ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Separierung der Restbahn (4) von der Teilbahn (3) weit vor der Querschneidevorrichtung (70) erfolgt und/oder dass die Abführvorrichtung (10) mehrere Abführkanäle (11) aufweist, um mehrere Restbahnen (4) abzusaugen, insbesondere dass die Abführkanäle (11) in ihrer Position zur Materialbahn (2) veränderbar sind.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abführvorrichtung (10) mindestens einen Trichter (12) aufweist, der mit einem Einlass (13) ausgebildet ist, um die Restbahn (4) abzuführen, wobei insbesondere die Geometrie des Trichters (12) im Bereich des Einlasses (13) zumindest teilweise der Geometrie der ersten Walze (31) angepasst ist.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb des Trichters (12) eine Vorzugwalze (16) angeordnet ist, um die Restbahn (4) verbessert abzuführen, insbesondere dass die Vorzugwalze (16) derart innerhalb des Trichters (12) drehbar angeordnet ist, dass sich eine erste Luftströmung (17), die unterhalb der Vorzugwalze (16) strömt, und eine zweite Luftströmung (18) bildet, die oberhalb der Vorzugwalze (16) strömt.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Schließelement (14) vorgesehen ist, das zwischen einer Schließstellung (21) und einer Offenstellung (22) bringbar ist, wobei in der Schließstellung (21) eine Öffnung (19) des Trichters (12) geschlossen ist und in der Offenstellung (22) die Öffnung (19) des Trichters (12) geöffnet ist.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Bereich des Einlasses (13), insbesondere nachgelagert zur ersten Walze (31) die Querschneidevorrichtung (70) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hilfswalze (15) drehbar und/oder verschiebbar am Trichter (12) gelagert ist und/oder dass die Hilfswalze (15) an einem Gehäuseelement (20) drehbar gelagert ist, wobei insbesondere das Gehäuseelement (20) das Schließelement (14) aufweist.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Einlass (13) des Trichters (12) in Richtung Querschneidevorrichtung (70) einen vergrößerten Bereich (25) aufweist, der frei von der ersten Walze (31) ist, und/oder dass die Abführvorrichtung (10) einen Absaugraum (26) aufweist, in den die Abführkanäle (11) münden.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorzugwalze (16) zumindest teilweise aus dem Trichter (12) sich erstreckt, wobei insbesondere innerhalb des Trichters (12) sich eine Strömung (17) einstellt, die unterhalb der Vorzugwalze (16) strömt, und/oder dass die Vorzugwalze (16) sich durch eine Vielzahl an benachbart zueinander angeordneten Trichtern (12) erstreckt, wobei insbesondere jeder Trichter (12) einen Durchbruch (28) aufweist.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Trichter (12) und/oder die Vorzugwalze (16) derart zur Längsschneidevorrichtung (60) angeordnet sind, dass ab der Längsschneidevorrichtung (60) die Restbahn (4) von der Teilbahn (3) separiert ist.
  11. Verfahren, insbesondere zum Betreiben einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, zum automatischen Schneiden einer Materialbahn (2), mit
    einer Abführvorrichtung (10), die an eine erste die Materialbahn (2) transportierende Walze (31) positioniert wird,
    einer der ersten Walze (31) vorgelagerten Längsschneidevorrichtung (60), mittels der die Materialbahn (2) in eine Längsrichtung L in mindestens eine Teilbahn (3) und mindestens eine Restbahn (4) durchtrennt wird,
    einer nach der Längsschneidevorrichtung (60) nachgelagerten Querschneidevorrichtung (70), die die Restbahn (4) quer zur Längsrichtung L durchtrennt, wobei die Abführvorrichtung (10) Trichter (12) mit jeweils einem zur ersten Walze (31) zugewandten Einlass (13) aufweist, durch den die Restbahn (4) in die Abführvorrichtung (10) gelangt,
    der Einlass (13) des Trichters (12) einen vergrößerten Bereich (25) aufweist, der frei von der ersten Walze (31) ist, so dass sich innerhalb des Trichters (12) eine Drucksituation einstellt, wodurch nach einem Quertrennen der Restbahn (4) durch die Querschneidevorrichtung (70) ein automatisches Abführen der Restbahn (4) in die Abführvorrichtung (10) bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfswalze (15) an der ersten Walze (31) anliegt, wenn das Quertrennen erfolgt, um eine Zugunterbrechung in der Materialbahn (2) zu verhindern.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Quertrennen der Restbahn (4) zeitversetzt zu einem Längstrennen der Längsschneidevorrichtung (60) erfolgt und/oder dass der Druck (50) innerhalb des Trichters (12) durch ein Schließelement (14) eingestellt wird, das insbesondere zwischen einer Schließstellung (21) und einer Offenstellung (22) bringbar ist, wobei in der Schließstellung (21) eine Öffnung (19) des Trichters (12) geschlossen ist und in der Offenstellung (22) die Öffnung (19) des Trichters (12) geöffnet ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vor dem Quertrennen der Restbahn (4) das Schließelement (14) die Schließstellung (21) einnimmt, insbesondere wenn die Abführvorrichtung (10) zuverlässig die Restbahn (4) abführt, das Schließelement (14) in die Offenstellung (22) verfahren wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb des Trichters (12) eine Vorzugwalze (16) angeordnet ist, die die Restbahn (4) zuverlässig abführt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Trichter (12) und/oder die Vorzugwalze (16) derart zur Längsschneidevorrichtung (60) angeordnet sind, dass nach dem Quertrennen ab der Längsschneidevorrichtung (60) die Restbahn (4) von der Teilbahn (3) separiert wird, und/oder dass eine Separierung der Restbahn (4) von der Teilbahn (3) weit vor der Querschneidevorrichtung (70) erfolgt, insbesondere die Separierung der Restbahn (4) von der Teilbahn (3) vor der Abführvorrichtung (10) erfolgt.
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