Verfahren zum Perforieren von Folien Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Perforieren von Folien, insbesondere Kunststoffo lien, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Ver- fahrens.
Perforierte Kunststoffolien sind bekannt. Zu Säk- ken oder tragtaschenähnlichen Gebilden verarbeitet, finden perforierte Kunststoffolien z. B. in zahlreichen Lebensmittelverteilbetrieben Verwendung als Verpak- kung für Gemüse, Salat und Obst.
Der Zweck der Per foration besteht darin, die Folie luftdurchlässig zu machen und dadurch die Bildung von Kondenswasser im Innern der Verpackung zu verhüten und die durch eine feuchte Atmosphäre begünstigte Entstehung von Schimmelpilzen an den verpackten Gütern für eine genügend lange Zeit zu verhindern.
Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand das Perforieren von Folien innerhalb eines mit stetiger Foliengeschwindib keit ablaufenden Folienherstellungs- und Verarbei tungsprozesses zu ermöglichen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Folie über eine gerillte Walze geführt wird und dass mittels in die Rillen der genann ten Walze eingreifender Nadeln einer Nadelwalze Löcher in die Folie gestochen werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausübung des vorgenannten Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine gerillte Walze und eine parallel zu dieser angeordneten Nadelwalze um ihre Achsen drehbar sind, und dass die Nadelwalze zahlreiche nach aussen abstehende, wenigstens angenähert radial gerichtete Nadeln aufweist, welche in die Rillen der gerillten Walze eingreifen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeich nung, in welch letzterer rein beispielsweise eine Aus führungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dar gestellt ist, an Hand welcher das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise erläutert wird.. In der Zeich nung zeigt Fig. 1 eine Perforiervorrichtung in Ansicht in Rich tung der Walzenachsen; Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung in Ansicht senk recht zu den Walzenachsen.
Gemäss den Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung eine gerillte Walze 21 und eine parallel zu dieser ange ordnete Nadelwalze 22 auf. Der Walzenkörper 23 der Nadelwalze 22 besteht aus einer Anzahl unter sich gleicher kreisförmiger Scheiben 24, die in ihrer senk recht zur Achse der Nadelwalze 22 verlaufenden Mit telebene zahlreiche radial nach aussen abstehende, gleichmässig über den Umfang verteilte Nadeln 25 auf weisen. Die Länge des aus den. Scheiben 25 herausra genden Teiles der kegelförmig gespitzten Nadeln 25 und deren Durchmesser am Umfang der Scheiben 24 betragen ein Vielfaches der Dicke der zu perforieren den Folie 26.
Die kreisringförmigen Scheiben 24 sitzen aneinandergeschoben auf einer Welle 27, die an jedem Ende einen Lagerzapfen 28 und daran anschliessend ein Gewinde 29 aufweist. An den Enden des Walzen körpers 23 ist ein Anpressring 30 auf die Welle 27 aufgeschoben und eine daran anschliessende Mutter 31 auf das Gewinde 29 der Welle 27 geschraubt. Bei noch nicht festgezogener Mutter 31 können die einzelnen Scheiben 24 zwecks Veränderung des Perforierungs- musters beliebig gegeneinander verdreht werden.
Bei festgezogener Mutter 31 sind die den Walzenkörper 23 bildenden Scheiben 24 infolge des Reibungsschlusses gegen Verdrehung gesichert auf der Welle 27 befestigt.
Der Walzenkörper 32 der gerillten Walze 21 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem einzigen hohlzylindrischen. Materialstück gefertigt. Jeder Ebene, welche die Achsen der Nadeln 25 einer Scheibe 24 enthält, ist eine in den Umfang des Walzenkörpers 32 eingestochene Rille 33 zugeordnet, deren Konturen symmetrisch zur genannten Ebene liegen.
Tiefe und Breite der Rillen 33 sind derart bemessen, dass bei sich auf je einer Mantellinie berührenden Walzen 21 und 22 auch bei extremem Spiel in den nicht darge stellten Lagern der Walzen 21 und 22 die Nadeln 25 auf keinen Fall die gerillte Walze 21 berühren. Der Walzenkörper 32 ist auf analoge 'eise wie der Wal zenkörper 23 auf einer Welle 34 befestigt, die ebenfalls an jedem Ende einen Lagerzapfen 35 aufweist.
An Stelle des aus einem einzigen Materialstück gefertigten Walzenkörpers 32 kann die gerillte Walze 21 einen sol chen aufweisen, der aus mehreren auf die Welle 34 aufgeschobenen kreisringförmigen Scheiben. besteht, zwischen welchen jeweils Distanzscheiben kleineren Durchmessers zur Bildung der Rillen 33 angeordnet sind.
Die Lagerzapfen 28 und 35 der Nadelwalzen 22 und der gerillten Walze 21 sind in Lagern, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, drehbar gelagert. Dabei ist das der gerillten Walze 21 zugeordnete Lagerpaar in seiner Lage fixiert, und die Lage des der Nadelwalze 22 zugeordneten Lagerpaares ist in der Richtung des Abstandes der beiden Achsen der Walzen 21 und 22 einstellbar. Mit den in der Zeichnung nicht dargestellten Einrichtungen zum Einstellen des gegen seitigen Abstandes der beiden Walzen 21 und: 22 kann eine weitere ebenfalls in der Zeichnung nicht darge stellte Einrichtung verbunden sein, mittels welcher der Druck einstellbar ist, den die Walzen 21 und 22 auf einander bzw. auf die Folie 26 ausüben.
Mit der beschriebenen Vorrichtung können Folien, insbesondere Kunstfolien nach folgendem Verfahren perforiert werden: Mittels der Einrichtung zum Einstel len des gegenseitigen Abstandes der beiden Walzen 21 und 22 werden diese genügend weit voneinander distanziert und der Anfang der bandförmigen Folie 26 zwischen den beiden Falzen 21 und 22 hindurchge führt. Anschliessend wird der Abstand der Walzen 21 und 22 soweit verkleinert, bis die gegen die gerillte Walze 21 gerichteten Nadeln 25 die straff um einen Sektor der gerillten Walze 21 gespannte Folie im ge wünschten Mass durchstechen. Nun wird die Folie 26 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 36 zwischen der gerillten Walze 21 und der Nadelwalze 22 hin durchgezogen.
Der auf die gerillte Walze 21 auflau= fende Teil der Folie 26 und der von dieser Walze 21 ablaufende Teil werden mit Vorteil derart geführt, dass die Folie 26 die gerillte Walze 21 in mindestens demje nigen Winkelbereich umschlingt, in welchen die Nadeln 25 der Nadelwalze 22 in die Rillen 33 der gerillten Walze 21 eintauchen. Auf diese Weise wird die in Richtung der Folienbewegung auftretende Komponente der Relativbewegung zwischen der Folie 26 und den einstechenden Nadeln 25 verhältnismässig klein, so dass die Löcher in der Folie 26 annähernd kreisförmig werden.
Falls die genannte Komponente der Relativbewe gung zu gross wäre, würden die Löcher in der Folie 26 schlitzförmig ausfallen. Dies ist unerwünscht, weil dadurch die Zugfestigkeit der Folie 26 quer zu deren Bewegungsrichtung 36 stark reduziert würde.
Der auf den ablaufenden Teil der Folie 26 wir kende Zug versetzt infolge der Umschlingung die ge rillte Walze 21 in der in Fig. 1 durch einen Pfeil<B>37</B> an- gegebenen Drehrichtung in Rotation. Gleichzeitig wird infolge der in die Folie 26 einstechenden Nadeln 25 auch die Nadelwalze 22 in der in der Fig. 1 angegebe nen Drehrichtung 38 in Rotation versetzt, und die sich stetig bewegende Folie 26 wird fortlaufend perforiert.
Sowohl die gerillte Walze 21 als auch die Nadelwalze 22 werden unabhängig voneinander und nur von der gezogenen Folie 26 in Rotation versetzt. Durch eine geeignete Einstellung des Abstandes der beiden Walzen 21 und 22 können gleichzeitig mehrere übereinandergeschichtete Folien nach dem beschriebe nen Verfahren perforiert werden. Von dieser Möglich keit wird insbesondere dann Gebrauch gemacht, wenn die Folie bei deren Herstellung in der Form eines Schlauches anfällt, der einen verhältnismässig grossen Durchmesser aufweist.
Ausser Kunststoffolien können nach dem erfin dungsgemässen Verfahren auch Folien anderer Mate rialien perforiert werden, welche geeignete Festigkeits eigenschaften aufweisen.
Im Gegensatz zu gestanzten Perforierungen wird bei den nach dem erfindungsgemässen Verfahren per forierten Folien kein Material entfernt, sondern die Löcher werden aufgestochen, wobei die Folie in der Nähe jedes Loches bleibend deformiert wird.
Die Vorteile der Erfindung bestehen unter anderem darin, dass die zu perforierende Folie sich stetig be wegt und daher die ohne zusätzliche Antriebsmittel arbeitende Vorrichtung auf einfache Weise in einen kontinuierlichen Folienherstellungsprozess eingefügt werden kann.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere ein feinma schiges Perforieren von Folien mit kleinen Löchern, was bezüglich des in der Einleitung erwähnten Luftaus tausches bedeutend günstiger ist als eine grobmaschige Perforierung mit grossen Löchern.
Method for perforating foils The present invention relates to a method for perforating foils, in particular plastic foils, and a device for carrying out this method.
Perforated plastic films are known. When processed into sacks or bag-like structures, perforated plastic foils can be found in z. For example, it is used in numerous food distribution companies as packaging for vegetables, salads and fruit.
The purpose of the perforation is to make the film air-permeable and thereby prevent the formation of condensation inside the packaging and prevent the formation of mold on the packaged goods, which is favored by a humid atmosphere.
The invention is essentially based on the object of enabling the perforation of films with little effort within a film manufacturing and processing process running at a constant film speed.
The method according to the invention is characterized in that the film is guided over a grooved roller and holes are pierced in the film by means of needles of a needle roller that engage in the grooves of the above-mentioned roller.
The device according to the invention for carrying out the aforementioned method is characterized in that a grooved roller and a needle roller arranged parallel to it are rotatable about their axes, and that the needle roller has numerous outwardly protruding, at least approximately radially directed needles which are inserted into the grooves engage the grooved roller.
Further details of the invention emerge from the following description and the drawing, in which the latter purely for example an embodiment of the inventive device is provided, on the basis of which the inventive method is explained, for example. In the drawing Fig. 1 shows a Perforating device in view in the direction of the roller axes; Fig. 2 shows part of the device in a view perpendicular to the roll axes.
According to FIGS. 1 and 2, the device has a grooved roller 21 and a needle roller 22 arranged parallel to this. The roller body 23 of the needle roller 22 consists of a number of the same circular disks 24, which in their midplane perpendicular to the axis of the needle roller 22 with numerous radially outwardly projecting needles 25 evenly distributed over the circumference have. The length of the. Disks 25 protruding part of the tapered needles 25 and their diameter on the circumference of the disks 24 are a multiple of the thickness of the foil 26 to be perforated.
The annular disks 24 are pushed against one another on a shaft 27 which has a bearing pin 28 at each end and a thread 29 connected to it. At the ends of the roller body 23 a pressure ring 30 is pushed onto the shaft 27 and an adjoining nut 31 is screwed onto the thread 29 of the shaft 27. When the nut 31 has not yet been tightened, the individual disks 24 can be rotated against one another as desired in order to change the perforation pattern.
When the nut 31 is tightened, the disks 24 forming the roller body 23 are fastened to the shaft 27, secured against rotation, due to the frictional engagement.
The roller body 32 of the grooved roller 21 is in the illustrated embodiment from a single hollow cylindrical. Piece of material manufactured. Each plane containing the axes of the needles 25 of a disk 24 is assigned a groove 33 cut into the circumference of the roller body 32, the contours of which are symmetrical to the plane mentioned.
The depth and width of the grooves 33 are dimensioned such that when the rollers 21 and 22 each touch one surface line, the needles 25 never touch the grooved roller 21, even with extreme play in the bearings of the rollers 21 and 22 (not shown). The roller body 32 is fastened in an analogous manner to the roller body 23 on a shaft 34 which also has a bearing journal 35 at each end.
Instead of the roller body 32 made from a single piece of material, the grooved roller 21 can have a sol surface made up of a plurality of annular disks pushed onto the shaft 34. exists, between each of which spacer disks of smaller diameter are arranged to form the grooves 33.
The journals 28 and 35 of the needle rollers 22 and the grooved roller 21 are rotatably mounted in bearings that are not shown in the drawing. The bearing pair assigned to the grooved roller 21 is fixed in its position, and the position of the bearing pair assigned to the needle roller 22 is adjustable in the direction of the distance between the two axes of the rollers 21 and 22. With the devices not shown in the drawing for adjusting the mutual distance between the two rollers 21 and: 22, another device, also not shown in the drawing, can be connected by means of which the pressure that the rollers 21 and 22 on each other can be adjusted or exercise on the film 26.
With the device described, foils, in particular synthetic foils, can be perforated according to the following process: By means of the device for adjusting the mutual distance between the two rollers 21 and 22, they are spaced sufficiently far apart and the beginning of the band-shaped foil 26 between the two folds 21 and 22 leads through. The distance between the rollers 21 and 22 is then reduced until the needles 25 directed against the grooved roller 21 pierce the film stretched taut around a sector of the grooved roller 21 to the desired extent. Now the film 26 is pulled through in the direction of the arrow 36 drawn between the grooved roller 21 and the needle roller 22.
The part of the film 26 running onto the grooved roller 21 and the part running off this roller 21 are advantageously guided in such a way that the film 26 wraps around the grooved roller 21 in at least the angular range in which the needles 25 of the needle roller 22 dip into the grooves 33 of the grooved roller 21. In this way, the component of the relative movement occurring in the direction of the film movement between the film 26 and the piercing needles 25 becomes relatively small, so that the holes in the film 26 become approximately circular.
If the mentioned component of the relative movement were too large, the holes in the film 26 would turn out to be slit-shaped. This is undesirable because it would greatly reduce the tensile strength of the film 26 transverse to its direction of movement 36.
The tension acting on the running-off part of the film 26 sets the grooved roller 21 in rotation in the direction of rotation indicated in FIG. 1 by an arrow 37 as a result of the looping. At the same time, as a result of the needles 25 piercing into the film 26, the needle roller 22 is set in rotation in the direction of rotation 38 given in FIG. 1, and the continuously moving film 26 is continuously perforated.
Both the grooved roller 21 and the needle roller 22 are set in rotation independently of one another and only by the drawn film 26. By suitable adjustment of the distance between the two rollers 21 and 22, several films stacked one on top of the other can be perforated according to the method described. Use is made of this possibility in particular when the film is produced in the form of a tube which has a relatively large diameter.
In addition to plastic films, films of other mate- rials can also be perforated according to the method according to the invention, which have suitable strength properties.
In contrast to punched perforations, in the case of the foils perforated according to the invention, no material is removed, but the holes are pierced, the foil being permanently deformed in the vicinity of each hole.
The advantages of the invention consist, among other things, in the fact that the film to be perforated moves continuously and therefore the device, which operates without additional drive means, can be easily inserted into a continuous film production process.
The invention enables in particular a fine mesh perforation of foils with small holes, which is significantly more favorable with regard to the air exchange mentioned in the introduction than a wide mesh perforation with large holes.