DE10122439A1 - Verfahren zur Perforation einer Materialbahn in Durchlaufrichtung - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, die sich zur Perforation einer Materialbahn (1) in Durchlaufrichtung (D) eignen. Dabei wird mittels eines gegenüber der Durchlaufrichtung (D) schräggestellten Perforationswerkzeuges (6) wenigstens ein Perforationsfeld (3) vorgegebener Länge und Breite mit einem zugehörigen Erstperforationsfeld (14) erzeugt. Das Erstperforationsfeld (14) weist eine durch die Schrägstellung des Perforationswerkzeuges (6) verursachte perforationsfreie Leerfläche (14a) neben einer komplementären Perforationsfläche (14b) auf. Erfindungsgemäß wird die Materialbahn (1) wenigstens im Bereich der perforationsfreien Leerfläche (14a) in dem Erstperforationsfeld (14) in entgegengesetzter Durchlaufrichtung (D) nochmals perforiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Perforation einer Materialbahn in Durchlaufrichtung, wonach mittels zumindest eines gegenüber der Durchlaufrichtung schräggestellten Per­ forationswerkzeuges wenigstens ein Perforationsfeld vorge­ gebener Länge und Breite mit einem zugehörigen Erstperfora­ tionsfeld erzeugt wird, wobei das Erstperforationsfeld eine durch die Schrägstellung des Perforationswerkzeuges verur­ sachte perforationsfreie Leerfläche neben einer komplemen­ tären Perforationsfläche aufweist.

Ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gestaltung wird im Rahmen der EP 0 460 369 A1 be­ schrieben. Hier geht es primär darum, Zigarettenpapier elektroerosiv zu perforieren, wobei sich aufgrund der Schrägstellung des wenigstens einen Perforationswerkzeuges das angesprochene Erstperforationsfeld ergibt, das dort nicht weiter verwendet wird. Das ist insofern unkritisch, weil ohnehin die gesamte Materialbahn auf ihrer Länge per­ foriert wird, folglich nur ein Anfangsbereich verloren geht.

Anders sieht dies jedoch aus, wenn die Perforationsfelder nicht nur die vorgegebene Breite, sondern auch eine be­ grenzte Länge lückenlos ausfüllen sollen. Solche Anforde­ rungen werden zumeist bei bahnförmigem Material gestellt, welches anschließend zur Herstellung von beispielsweise Füllgutsäcken eingesetzt wird. Weil bei derartigen Perfora­ tionsfeldern begrenzter Länge und Breite eine perforations­ freie Leerfläche unvertretbar wäre, arbeitet man an dieser Stelle beispielsweise mit einem Nadelwerkzeug (vgl. DE 197 51 983) oder mit einem Perforationsmesser, welches an einem Messerhalter sitzt, der seinerseits mit einer Welle fest verbunden ist (vgl. DE 196 33 565 C1).

Beide vorgenannten und rein mechanisch arbeitenden Perfora­ tionsverfahren vermögen zwar ein durchgängiges Perforati­ onsfeld definierter Länge und Breite zu erzeugen, sind je­ doch mit dem Nachteil behaftet, dass das Bahnmaterial aus zugehörigen Perforationslöchern letztlich nur verdrängt wird. Folglich können sich die Perforationslöcher bei­ spielsweise beim Abfüllen von Füllgut in einen hieraus her­ gestellten Füllgutsack unbeabsichtigt weiter öffnen oder durch vorherige Lagerung oder Transport wieder schließen. Auch lässt das optische Erscheinungsbild zu wünschen übrig. Ferner lassen sich auf mechanischem Weg lediglich Perfora­ tionslöcher relativ großen Ausmaßes von z. B. 300 µm Durch­ messer darstellen. Solche Perforationslöcher sind für ver­ schiedene Füllgüter inakzeptabel, und zwar insbesondere für solche, deren Kerngröße kleiner ausfällt. Daneben ist die Dichte an möglichen Perforationslöchern je Flächeneinheit begrenzt. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Ausgestaltung so zu ertüchtigen, dass hiermit durchgängige Perforationsfelder beliebiger Länge und Breite dargestellt werden können, ohne dass die Gefahr des Verstopfens einzelner Perforationslö­ cher besteht. Außerdem soll eine besonders geeignete Vor­ richtung angegeben werden.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren vor, dass die Material­ bahn wenigstens im Bereich der perforationsfreien Leer­ fläche in dem Erstperforationsfeld in entgegengesetzter Durchlaufrichtung nochmals perforiert wird, und zwar bevor­ zugt berührungslos. Das heißt nichts anderes, als dass durch den nochmaligen Perforationsvorgang im Sinne eines zweiten Durchlaufes durch die gleiche (oder eine andere) Perforationseinrichtung die zuvor unberücksichtigt geblie­ bene perforationsfreie Leerfläche nunmehr ebenfalls mit Perforationen ausgefüllt wird, so dass im Ergebnis ein lückenloses zumeist rechteckförmiges Perforationsfeld ge­ wünschter Länge und Breite zur Verfügung gestellt wird. Insbesondere weist dieses Perforationsfeld nun nicht mehr irgendwelche Leerflächen auf, wie sie im Rahmen der EP 0 460 369 A1 unabänderlich sind. Vielmehr wird eine durch­ gängige Perforierung erreicht, wie sie bisher einzig auf mechanischem Wege möglich war.

Dabei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Ma­ terialbahn berührungslos zu perforieren. Das kann grund­ sätzlich per Laserstrahl, Luft- und/oder Wasserstrahl er­ folgen. Im Rahmen der Erfindung wird jedoch größtenteils so vorgegangen, dass das Perforationswerkzeug zur berührungs­ losen Perforation der Materialbahn jeweils Elektrodenpaare aufweist, zwischen denen die Materialbahn hindurch bewegt wird. Mit anderen Worten ist die Geometrie des Perfora­ tionswerkzeuges sowie der Lauf der Materialbahn vergleich­ bar mit der Vorrichtung, wie sie in EP 0 460 369 A1 be­ schrieben wird. Allerdings wird im Rahmen der Erfindung die Materialbahn zur Perforation der Leerfläche bevorzugt in entgegengesetzter Durchlaufrichtung geführt und wenigstens im Bereich der Leerfläche nochmals perforiert. Das kann unter Rückgriff auf das Perforationswerkzeug bzw. die Elektrodenpaare geschehen, die bereits für die erste Perfo­ ration gesorgt haben. Durch eine solche Vorgehensweise lässt sich der Perforationswirkungsgrad beträchtlich, um bis zu 100%, steigern. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die zweite Perforation (der zuvor perforations­ freien Leerfläche) in einem hiervon unabhängigen Perfora­ tionswerkzeug bzw. unter Zuhilfenahme weiterer Elektroden­ paare durchzuführen.

Dadurch, dass erfindungsgemäß zumindest am Ende des zweiten Durchlaufs ein regelmäßig rechteckiges Perforationsfeld vorliegt, lassen sich vorteilhaft Länge und/oder Breite dieses Perforationsfeldes fast beliebig vorwählen und ein­ stellen. Die Breite des Perforationsfeldes variiert regel­ mäßig mit der Anzahl der einzelnen Elektrodenpaare des Per­ forationswerkzeuges, die beispielsweise von einem Mikrocom­ puter gesteuert mit Hochspannung beaufschlagt werden. Die Länge des Perforationsfeldes kann grundsätzlich dadurch verändert werden, dass die Geschwindigkeit der durchlaufen­ den Materialbahn eine Variation erfährt. Denn die mit Hoch­ spannung beaufschlagten Elektrodenpaare zur elektroerosiven Perforation der betreffenden Materialbahn werden regelmäßig taktweise angesteuert. Der Abstand einzelner Perforations­ löcher hängt also vom zeitlichen Abstand dieser Taktimpulse und der Geschwindigkeit des durchlaufenden Materialbandes ab. Folglich lässt sich durch die betreffende Vorgehens­ weise auch die Länge des gewünschten Perforationsfeldes steuern.

Ebenso kann die Dichte der einzelnen Perforationslöcher je Flächeneinheit vergrößert oder vermindert werden. Das er­ reicht man regelmäßig dadurch, dass die Taktfrequenz zur Ansteuerung der zugehörigen Elektrodenpaare entsprechend eingestellt wird. Auch die Lochgröße der einzelnen Perfora­ tionslöcher eignet sich für material- oder verfahrensbe­ dingte Einstellungen. Denn über die dem jeweiligen Elektro­ denpaar zugeführte elektrische (Hochspannungs-)Entladungs­ energie kann die zugehörige Lochgröße gesteuert und vorge­ geben werden.

Um die Länge und/oder die Breite des Perforationsfeldes einstellen und gegebenenfalls von Perforationsfeld zu Per­ forationsfeld bei einer durchlaufenden Materialbahn ändern zu können, schlägt die Erfindung ferner vor, Positionsmar­ kierungen an oder auf der Materialbahn anzubringen. Diese Positionsmarkierungen lösen regelmäßig einen Trägerimpuls aus, welcher den Beginn des betreffenden Perforationsfeldes festlegt. Darüber hinaus mögen die Positionsmarkierungen Informationen darüber enthalten, welche Länge und/oder Breite das an der betreffenden Stelle zu erzeugende Perfo­ rationsfeld aufweisen soll. Üblicherweise sind diese Werte jedoch in einem Perforationsprogramm abgelegt, so dass die Positionsmarkierungen lediglich die Anordnung des je­ weiligen Perforationsfeldes auf der Materialbahn vorgeben.

Denkbar ist weiterhin, dass die Positionsmarkierung als simple Längen- bzw. Breitensteuerung für eine obligato­ rische Rechnereinheit bzw. einen Mikroprozessor ausgeführt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Positionsmarkierung mit weiteren Informationen auszurüsten, die u. a. mit Hilfe einer optischen Abtasteinrichtung erfasst und an die Rechnereinheit weitergegeben werden. Eine Option stellt eine Positionsmarkierung in Gestalt eines Strichcodes dar.

Dadurch, dass sich die Geschwindigkeit der durchlaufenden Materialbahn, die Taktzyklen für die Elektrodenpaare des Perforationswerkzeuges, die Anzahl und Formation der je­ weils perforierenden Elektrodenpaare und schließlich die zur Verfügung gestellte (Hochspannungs-)Entladungsenergie je Elektrodenpaar von der Rechnereinheit durch das be­ schriebene Perforationsprogramm vorgeben lassen, können so­ wohl die Länge als auch die Breite des Perforationsfeldes sowie ihr Perforationsgrad unabhängig von der Geschwindig­ keit der Materialbahn in Durchlaufrichtung konstant und vorgebbar eingestellt werden.

Nachdem die Materialbahn das sich zumeist über ihre gesamte Breite erstreckende, schräggestellte Perforationswerkzeug passiert hat, wird sie über einen Umlenkpunkt geführt. Der Abstand dieses Umlenkpunktes von einer Materialbahnzu­ führung (und gegebenenfalls Materialbahnabführung) bzw. zum Perforationswerkzeug entspricht einem ganzzahligen Viel­ fachen einer sogenannten Rapportlänge. Mit der Rapportlänge ist die Länge einer Sektion der Materialbahn gemeint, die für einen anschließenden Herstellungsprozess benötigt wird. Wenn beispielsweise aus der Materialbahn Füllgutsäcke her­ gestellt werden sollen, was den bevorzugten Anwendungsfall des beschriebenen Verfahrens darstellt, so entspricht die Rapportlänge exakt der Länge der erforderlichen Material­ bahn zur Herstellung eines Sackes. Damit das Perforationswerkzeug positionsgenau die perforationsfreie Leerfläche beim zweiten Durchlauf erfasst und perforiert, ist die ent­ sprechende Bemessungsregel einzuhalten. Denn nur sie sorgt dafür, dass die über den Umlenkpunkt geführte Materialbahn beim zweiten Durchlauf exakt im Bereich des Erstperforati­ onsfeldes wiederum perforiert wird und nicht irgendwelche Längenverschiebungen auftreten.

Für den Fall, dass aus der solchermaßen perforierten Mate­ rialbahn Füllgutsäcke hergestellt werden, ist das betref­ fende Verfahren z. B. Bestandteil einer Produktionslinie zur Herstellung solcher Füllgutsäcke, Vorratsbeutel oder dergleichen Behältnisse zur Aufnahme von Füllgütern bzw. Schüttgütern (Inline-Perforation). Daneben werden von der Erfindung Varianten umfasst, nach denen das betreffende Verfahren in eine separate Schneidanlage, insbesondere Um­ roll- oder Rollenschneidanlage, integriert ist (Offline- Perforation).

Selbstverständlich eignet sich das beschriebene Verfahren auch dazu, andere Warenbahnen wie Feinpapiere, Zigaretten­ papiere, Filterpapiere, Kaffeefilter oder sogenannte Kraft­ papiere mit einer Perforation definierter Länge und Breite zu versehen. Ebenso lassen sich beschichtete Papiere, Kunststofffolien, technische Textilien, Verpackungsverbunde aus beispielsweise Papier mit einer Kunststoffbeschichtung und so weiter veredeln.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung, wie sie im Patentanspruch 11 beschrieben wird. Vorteilhafte Ausges­ taltungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 12 und 13. Ebenso wird vom Erfindungsgedanken ein Füllgut­ sack umfasst, wie er im Patentanspruch 14 beschrieben wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu­ tert; es zeigen:

Fig. 1 eine entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren perforierte Materialbahn im ersten Durch­ lauf und

Fig. 2a, 2b den Gegenstand nach Fig. 1 im ersten Durchlauf (Fig. 2a) und beim zweiten Durchlauf der Mate­ rialbahn (Fig. 2b);

Fig. 3 eine Perforationsanlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens in Frontansicht;

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 3 in Seitenansicht;

Fig. 5 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach den Fig. 3 und 4 und

Fig. 6 einen nach dem beschriebenen Verfahren herge­ stellten Füllgutsack.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zur Perforation einer Materialbahn 1 dargestellt. Diese Materialbahn 1 ist im Rahmen des Ausführungsbeispiels als kunststoffbeschichtete Papierbahn ausgeführt, aus welcher im Anschluss an die nachfolgend noch zu beschreibende Perforation ein Füllgutsack hergestellt wird, wie er prinzipiell als fertiges Er­ zeugnis in Fig. 6 dargestellt ist. Dieser Füllgutsack ent­ sprechend Fig. 6 verfügt über einen Füllgutbereich 2, wel­ cher mit zumindest einem Perforationsfeld 3 ausgerüstet ist. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist der gezeigte Füllgutsack mit zwei Perforationsfeldern 3 an seiner Front- und Rückseite versehen. Außerdem ist noch ein Verschlussbe­ reich 4 vorgesehen.

Die beiden Perforationsfelder 3 frontseitig und rückseitig des Füllgutsackes sind mit bloßem Auge zumeist nicht zu er­ kennen, weil an dieser Stelle eine Mikroperforation mit Lochgrößen von z. B. 20 µm bis 200 µm Durchmesser der zuge­ hörigen Materialbahn 1 vorgenommen wurde, wie sie nach­ folgend im Detail erläutert wird. Auf diese Weise wird das optische Erscheinungsbild des Füllgutsackes faktisch nicht beeinflusst, insbesondere nicht durch Einstiche, hochge­ wölbtes und verdrängtes Material usw. wie dies beim Stand der Technik unvermeidlich ist (vgl. DE 197 51 983 A1 bzw. 196 33 565 C1).

Durch die Perforationsfelder 3 (deren Länge und/oder Breite jeweils frei wählbar ist) und den damit verbundenen vor­ teilhaften Luftauslass wird erreicht, dass die in den Füll­ gutsack eingefüllten Güter, beispielsweise Gips, Katzen­ streu, Baustoffe etc. sich zeitlich kürzer als beim Stand der Technik (mit mechanisch hergestellten Perforationslö­ chern) abfüllen lassen und gleichzeitig die Barriereeigen­ schaften der zugehörigen Verpackung erhalten bleiben. Ins­ besondere wird die Bildung von Luftpolstern in dem Füllgut­ sack vermieden. Denn die mit Überdruck durch das Füll- bzw. Schüttgut verdrängte Luft verlässt augenblicklich während des Füllvorganges den Sack, und zwar durch die in den Per­ forationsfeldern erzeugten mikrofeinen Perforationslöcher. Dabei bieten die Mikroporen noch den bekannten strömungs­ technischen Vorteil, dass bei gleichem Auslassquerschnitt und geringerer Anzahl von Perforationslöchern durch die Mikroperforierung mit der Vielzahl an Perforationslöchern der Strömungswiderstand geringer ist.

Um die definierten Perforationsfelder 3 in die Materialbahn 1 einbringen zu können, wird die Materialbahn 1 entspre­ chend der Darstellung in Fig. 4 von rechts her kommend über eine erste eingangsseitige Umlenkrolle 5 bzw. Materialbahn­ zuführung einem Perforationswerkzeug 6 zugeführt. Das Per­ forationswerkzeug 6 erstreckt sich - wie die Materialbahn 1 - in diesem Bereich im Wesentlichen in Vertikalrichtung. Nachdem die Materialbahn 1 das Perforationswerkzeug 6 ver­ lassen hat, wird sie über eine Umlenkrollenanordnung 7 ge­ führt und erfährt hier eine Umlenkung an einem Umlenkpunkt 8 und wird im Anschluss an eine erste Perforation nochmals perforiert, und zwar wiederum mit Hilfe des Perforations­ werkzeuges 6.

Nach dieser zweiten Perforation verlässt die Materialbahn 1 - geführt über eine zweite ausgangsseitige Umlenkrolle bzw. Materialbahnabführung 9 - die dargestellte Perforationsan­ lage und ist nun bereit für die Herstellung des in Fig. 6 dargestellten Füllgutsackes. Mit anderen Worten stellt die gezeigte Perforationsanlage einen Bestandteil einer Inline- oder Offline-Produktionslinie zur Herstellung von Vorratsbeuteln, Füllgutsäcken oder dergleichen Behältnissen zur Aufnahme von Füllgütern dar.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung hierauf ausdrücklich nicht beschränkt. So können als Materialbahnen 1 durchaus auch Textilbahnen, Zigarettenpapierbahnen usw. perforiert werden, die nach diesem Vorgang entsprechend an­ gepassten weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden.

Das Perforationswerkzeug 6 verläuft - wie gesagt - ebenso wie die Materialbahn 1 innerhalb der dargestellten Vorrich­ tung im Wesentlichen senkrecht, und zwar mit Bezug zu einem Maschinengestell 10, welches die eingangsseitige Umlenk­ rolle 5 und die ausgangsseitige Umlenkrolle 9 an seinem Fußende trägt und am Kopfende mit der Umlenkrollenanordnung 7 ausgerüstet ist. Anhand der Darstellung in Fig. 3 erkennt man, dass das Perforationswerkzeug 6 gegenüber einer Durch­ laufrichtung D der Materialbahn 1 schräggestellt ist. Im Einzelnen weist das Perforationswerkzeug 6 mehrere mit Kühlluft versorgte Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ auf (vgl. Fig. 1).

Diese Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ liegen sich mit Bezug zur dazwischen durchlaufenden Materialbahn 1 jeweils gegenüber, und zwar so, wie dies im Detail in Fig. 5 angedeutet ist und beispielsweise in der EP 0 460 369 A1 bzw. der CH 634 251 A5 beschrieben wird.

Jeweils acht Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₁. . .6a₈ bis 6h₈ werden mit Hilfe von Elektrodenkörpern 11 und Haltern zu­ sammengefasst. Bei diesen Elektrodenkörpern 11 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um eine Platte 11. Das Perforationswerkzeug 6 verfügt im Rahmen des Aus­ führungsbeispiels über insgesamt acht respektive neun sol­ cher Elektrodenkörper bzw. Platten 11 mit zugehörigen Elektrodenpaaren 6a₁ bis 6h₈. Die jeweiligen Elektroden­ paare 6a₁ bis 6h₈ lassen sich wahlweise getrennt oder auch modular von einer Rechnereinheit 12 ansteuern, und zwar so, wie dies grundsätzlich in der DE 197 08 311 C1 beschrieben wird.

Die Rechnereinheit 12 steuert darüber hinaus die Geschwin­ digkeit der Materialbahn 1 in Durchlaufrichtung D (über die Rollen 5, 9 sowie die Umlenkrollenanordnung 7) sowie die Taktfrequenz der mit Hochspannung beaufschlagten Elektro­ denpaare 6a₁ bis 6h₈ sowie die ihnen jeweils zugeführte Hochspannungsenergie. Auf diese Weise können die in Fig. 1 angedeuteten Perforationslöcher 13 hinsichtlich ihrer Dichte je Flächeneinheit und ihrer Größe wahlweise vorgege­ ben werden. Daneben ermöglicht natürlich auch das Ein- und Ausschalten einzelner Elektrodenkörper bzw. Platten 11 und deren Stiftgruppen eine weitere Variation der betreffenden Parameter. Dabei lassen sich die Stiftgruppen zu Anord­ nungen von 4 × 2, 2 × 2 Stiften usw. zusammenfassen, wie dies im Stand der Technik beschrieben wird. Veränderungen der Perforationslöcher 13 lassen sich auch für den Fall re­ alisieren, dass die Geschwindigkeit der Materialbahn 1 in Durchlaufrichtung D von der Rechnereinheit 12 verändert wird.

Wie bereits beschrieben, ist das Perforationswerkzeug 6 mit seinen jeweiligen Elektrodenkörpern 11 und den daran befestigten Elektrodenpaaren 6a₁ bis 6h₈ gegenüber der Durch­ laufrichtung D der Materialbahn 1 schräggestellt und zwar im Rahmen des Ausführungsbeispiels unter Berücksichtigung eines Winkels α der Schrägstellung von ca. 6°. Selbstver­ ständlich werden auch andere Winkel α von der Erfindung um­ fasst.

Diese Schrägstellung erklärt sich aufgrund der Tatsache, dass hierdurch eine hohe Dichte der Perforationslöcher 13 erreicht wird, und zwar bei gleichzeitig relativ großem Ab­ stand der jeweiligen Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ zuein­ ander. Und zwar bei gleichzeitig relativ großem Abstand der jeweiligen Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ zueinander. Minimal­ abstände von z. B. 1,5 mm sind erforderlich, um Mehrfach­ durchschläge in vorhandene Perforationslöcher 13 zu ver­ meiden. Durch die bei der elektroerosiven Mikroperforation unvermeidliche Schrägstellung der jeweiligen Elektroden­ paare 6a₁ bis 6h₈ stellt sich zu Beginn des Perforations­ feldes 3 ein Erstperforationsfeld 14 ein, das eine perfora­ tionsfreie Leerfläche 14a neben einer komplementären Perfo­ rationsfläche 14b aufweist. Das macht die Fig. 1 unmittel­ bar deutlich.

Um nun dennoch ein in sich geschlossenes Perforationsfeld 3 vorgegebener Länge und Breite darstellen zu können, wird erfindungsgemäß so vorgegangen, dass die Materialbahn 1 wenigstens im Bereich der perforationsfreien Leerfläche 14a nochmals perforiert wird, und zwar indem die Materialbahn 1 in das Erstperforationsfeld 14 in entgegengesetzter Durch­ laufrichtung D nochmals eine Perforation erfährt.

Das wird im Einzelnen so bewerkstelligt, dass die Material­ bahn 1 mit den perforationsfreien Leerflächen 14a entspre­ chend Fig. 2a nach der ersten Perforation die Umlenkrollen­ anordnung 7 kopfseitig des Maschinengestells 10 passiert und dann in einem zweiten Perforationsschritt entgegenge­ setzt der Durchlaufrichtung D geführt wird, wie dies in Fig. 2b zu erkennen ist. Unter Beibehaltung des Perfora­ tionswerkzeuges 6 wird nun die Materialbahn 1 entgegenge­ setzt der Durchlaufrichtung D nochmals durch das gleiche Perforationswerkzeug 6 geführt und im Bereich der Leer­ flächen 14a perforiert.

Die Fig. 2a und 2b machen deutlich, dass bei diesem Vorgang und dem zweiten Durchlauf die zunächst perforationsfreien Leerflächen 14a langsam mit Perforationen 13 aufgefüllt werden, während die bereits perforierten Perforations­ flächen 14b beim zweiten Durchlauf gleichsam die Funktion der Leerflächen übernehmen. Wenn nun die Perforation am Ende des Erstperforationsfeldes 14 gestoppt wird, so liegt insgesamt ein Perforationsfeld 3 vor, das rechtwinkelig gestaltet ist und eine vorgegebene Länge bzw. Breite auf­ weist.

Selbstverständlich kann der zweite Durchlauf der Perfora­ tion auch unter Rückgriff auf ein anderes Perforationswerk­ zeug 6 erfolgen, welches als eine separate Perforationsein­ richtung ausgebildet ist. Das wird als sogenannte sequen­ zielle Perforation bezeichnet. Im Rahmen des Ausführungs­ beispiels kommt jedoch ein und dasselbe Perforationswerk­ zeug 6 für den ersten und zweiten Durchlauf zum Einsatz, so dass hier eine sogenannte Doppeldurchlaufperforation ver­ wirklicht ist.

Die topologische Anordnung des Perforationsfeldes 3 lässt sich mit Hilfe von Positionsmarkierungen 15 vorgeben, die von einer in Fig. 3 angedeuteten optischen Abtasteinrich­ tung 16 erfasst werden, die die entsprechenden Daten an die Rechnereinheit 12 übermittelt. Hieraus leitet die Rechner­ einheit 12 die gewünschte Ansteuerung der Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ ab, um das Perforationsfeld 3 in der gewünsch­ ten Weise auf der Materialbahn 1 zu positionieren. Das Per­ forationsprogramm gibt seinerseits die Perforation im De­ tail vor, und zwar hinsichtlich vorbestimmter Länge und Breite des Perforationsfeldes 3, der Lochgröße der Perfora­ tionen 13 sowie ihrer Dichte. Dabei lässt sich die Länge des Perforationsfeldes dadurch einstellen, dass die betref­ fenden Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ eine Beaufschlagung vor­ gegebener Zeit erfahren. Selbstverständlich kann auch die Geschwindigkeit der Materialbahn 1 angepasst werden. Die Dichte der Perforationen 13 kann dadurch vorgegeben werden, indem die Taktfrequenz für die Perforationen entsprechend erhöht oder vermindert wird. Die Breite der Perforationen bestimmt sich durch das zonenweise An- bzw. Abschalten von Stiftgruppen einzelner Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈.

Das schräggestellte Perforationswerkzeug 6 ist so bemessen, dass die zugehörigen Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ die ge­ samte zur Verfügung stehende Breite der Materialbahn 1 er­ fassen. Sofern hier eine geringere Breite des Perforations­ feldes 3 gewünscht wird, werden eben nur einzelne der Elektrodenpaare 6a₁ bis 6h₈ von der Rechnereinheit 12 ange­ steuert bzw. an- oder abgeschaltet.

Damit das lückenlose Auffüllen der zunächst perforations­ freien Leerflächen 14a gelingt, ist es erforderlich, den Abstand des Umlenkpunktes 8 vom Perforationswerkzeug 6 bzw. den beiden Umlenkrollen 5, 9 so einzustellen, dass dieser einem ganzzahligen Vielfachen einer Rapportlänge ent­ spricht. Diese Rapportlänge korrespondiert zur Länge L eines Bestandteiles der Materialbahn 1, die für den nach­ folgenden Sackherstellungsprozess benötigt wird (vgl. Fig. 1).

Es ist also erforderlich, die Verhältnisse so zu bemessen, dass keine Längenverschiebungen beim zweiten Perforations­ durchlauf auftreten, vielmehr in diesem Zusammenhang die zuvor perforationsfrei gebliebenen Leerflächen 14a voll­ ständig mit Perforationen aufgefüllt werden. - Selbstver­ ständlich liegen auch Varianten dergestalt im Rahmen der Erfindung vor, den bereits perforierten und sich an das Erstperforationsfeld 14 anschließenden Bereich des Perfora­ tionsfeldes 3 nochmals zu perforieren, indem an dieser Steile die Perforationsdichte quasi verdoppelt wird. In der Regel geht man jedoch so vor, dass lediglich die perforati­ onsfreien Leerflächen 14a mit Perforationslöchern 13 aufge­ füllt werden, damit insgesamt ein größtenteils rechteckför­ miges Perforationsfeld 3 gewünschter Länge und Breite zur Verfügung steht.

Anhand eines Doppelpfeiles in der Fig. 4 erkennt man, dass sich der Abstand der beiden oberen Umlenkrollen der Umlenkrollenanordnung 7 verändern lässt. Hierdurch trägt die vorgestellte Erfindung unterschiedlichen Rapportlängen Rechnung. Das heißt, es wird in jedem Fall bei der beschriebenen doppelten Perforation sichergestellt, dass keine Längenverschiebungen beim zweiten Perforationsdurch­ lauf auftreten.

Claims (14)

1. Verfahren zur Perforation einer Materialbahn (1) in Durchlaufrichtung (D), wonach mittels zumindest eines ge­ genüber der Durchlaufrichtung (D) schräggestellten Perfora­ tionswerkzeuges (6) wenigstens eines Perforationsfeldes (3) vorgegebener Länge und Breite mit einem zugehörigen Erst­ perforationsfeld (14) erzeugt wird, wobei das Erstperfora­ tionsfeld (14) eine durch die Schrägstellung des Perfora­ tionswerkzeuges (6) verursachte perforationsfreie Leer­ fläche (14a) neben einer komplementären Perforationsfläche (14b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (1) wenigstens im Bereich der Leer­ fläche (14a) in dem Erstperforationsfeld (14) in entgegen­ gesetzter Durchlaufrichtung (D) nochmals perforiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die perforationsfreie Leerfläche (14a) mittels eines im Hinblick auf die Erstperforation übereinstimmenden Perfora­ tionswerkzeuges (6) oder unter Rückgriff auf ein hiervon unabhängiges Perforationswerkzeug (6) perforiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Länge und/oder die Breite des Perforations­ feldes (3) eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Anordnung des Perforationsfeldes (3) auf der Materialbahn (1) mittels wenigstens einer Posi­ tionsmarkierung (15) an oder auf der Materialbahn (1) vor­ gegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Länge und/oder Breite des Perfora­ tionsfeldes (3) sowie gegebenenfalls dessen Perforations­ grades unabhängig von der Geschwindigkeit der Materialbahn (1) in Durchlaufrichtung (D) konstant und vorgebbar einge­ stellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Materialbahn (1) berührungslos per­ foriert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Perforationswerkzeug (6) zur berüh­ rungslosen Perforation der Materialbahn (1) jeweils Elekt­ rodenpaare (6a₁ bis 6h₈) aufweist, zwischen denen die Mate­ rialbahn (1) hindurch bewegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass sich das schräggestellte Perforations­ werkzeug (6) über die gesamte Breite der Materialbahn (1) erstreckt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Materialbahn (1) über einen Umlenk­ punkt (8) geführt wird, dessen Abstand von einer Material­ bahnzuführung (5) bzw. vom Perforationswerkzeug (6) ein ganzzahliges Vielfaches einer Rapportlänge (L) entspricht.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass dieses Bestandteil einer Produktionslinie zur Herstellung von Vorratsbeuteln, Füllgutsäcken oder dergleichen Behältnissen zur Aufnahme von Füll- oder Schüttgütern ist oder in eine separate Schneidanlage zur Bearbeitung integriert ist.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit wenigstens einem gegenüber der Durchlaufrichtung (D) der Materialbahn (1) schräggestellten Perforationswerkzeug (6), mit einer Materialbahnzuführung (5) und einer Materialbahnabführung (9), wobei die Mate­ rialbahn (1) nach Umlenkung an dem Umlenkpunkt (8) nach einer ersten Perforation nochmals perforiert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umlenkung der Materialbahn (1) eine Umlenkanord­ nung (7) vorgesehen ist, welche die Materialbahn (1) in entgegengesetzter Durchlaufrichtung (D) dem Perforations­ werkzeug (6) zur nochmaligen Perforation zuführt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Perforationswerkzeug (6) ebenso wie die Materialbahn (1) im Wesentlichen senkrecht innerhalb eines Maschinengestells (10) verläuft, an dessen Kopfende die Um­ lenkrollenanordnung (7) vorgesehen ist.

14. Füllgutsack, welcher aus einer Materialbahn (1) herge­ stellt ist, die entsprechend dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 perforiert wurde, mit einem Füllgutbe­ reich (2) und einem Verschlussbereich (4), wobei der Füll­ gutbereich (2) zumindest ein Perforationsfeld (3) aufweist.