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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen bei der Produktion einer doppelten, flach gelegten Folienbahn sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Folienbahn.
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In der Folienproduktion werden Folien zumeist als Endlosmaterial produziert. Dabei wird oftmals eine derartige Folienbahn in einen Blaskopf erzeugt, wobei eine derartig erzeugte Folienblase dann zu einer doppelten, flachen Folienbahn gelegt werden kann. Durch das Legen weisen diese Folienbahnen zumindest zwei Lagen auf. Derartige Folienbahnen werden dann am Ende des Produktionsvorgangs zumeist in Wickelmaschinen auf Hülsen aufgewickelt. Während des gesamten Produktionsvorgangs, insbesondere beispielsweise beim Legen der Folienblase zur flachen Folienbahn, kann es dabei vorkommen, dass zwischen den Lagen der doppelten, flach gelegten Folienbahn noch Restluft verbleibt. Dies kann dazu führen, dass, beispielsweise vor Produktionsvorrichtungen, sich diese Luft in Staublasen sammelt. Wird eine derartige Staublase zu groß, kann die Folie umliegende Bauteile der Produktionsvorrichtungen, beispielsweise an Traversen und/oder Walzen, berühren und/oder an diesen schleifen, was zumeist zu einem Folienabriss führt. Ein zeit- und kostenintensiver Produktionsstopp ist in diesem Fall unumgänglich.
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Um dieses zu vermeiden, ist es gemäß dem Stand der Technik bekannt, die doppelte, flach gelegte Folienbahn mit Seitenschlitzmessern in zwei Flachbahnen zu zerteilen. Luft, die sich zwischen den einzelnen Folien der doppelten, flach gelegten Folienbahn befindet, kann auf diese Weise entweichen. Bei Folien aus speziellen Materialien, beispielsweise klebrigen Folien, zum Beispiel aus Polyisobutylen kann diese Methode jedoch nicht angewendet werden, da durch die insbesondere klebrige Beschaffenheit dieser Folien Seitenschlitzmesser nicht eingesetzt werden können. Bei Folienbahnen aus derartigen Materialien ist es daher bekannt, einen kompletten Randbereich der jeweiligen Folienbahn abzutrennen. Dies führt jedoch zu einem großen Verlust an Folienmaterial, wodurch eine große Menge an Folienabfall erzeugt wird und sich dadurch Produktionskosten für derartige Folien erhöhen. Alternativ kann in regelmäßigen zeitlichen Abständen eine entstehende Staublase manuell durch ein Einschneiden der Folie mithilfe eines Messers entfernt werden. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass ebenfalls dieser Abschnitt der Folie als Ausschussmaterial angesehen werden muss. Ferner birgt diese Methode die Gefahr in sich, dass bei einem Ausbleiben der manuellen Entfernung der Staublase ein kompletter Abriss der Folienbahn auftreten kann, was wiederum zu einem Maschinenstopp führt und dadurch einen zeit- und kostspieligen Produktionsstillstand zur Folge haben kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in besonders kostengünstiger und einfacher Weise Staublasen bei der Produktion einer Folienbahn auch bei Verwendung eines klebrigen Folienmaterials sicher zu verhindern.
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Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen bei der Produktion einer doppelten, flach gelegten Folienbahn mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Folienbahn mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen bei der Produktion einer doppelten, flach gelegten Folienbahn, aufweisend eine Perforationsvorrichtung mit zumindest einem Perforationselement, wobei das zumindest eine Perforationselement derart positioniert ist, dass bei einem Anordnen der Perforationsvorrichtung an der Folienbahn das Perforationselement die Folienbahn durchdringt und dadurch in einem Randbereich der Folienbahn Durchgangslöcher in der Folienbahn erzeugt.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei der Produktion einer doppelten, flach gelegten Folienbahn eingesetzt werden. Dabei weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere eine Perforationsvorrichtung mit zumindest einem Perforationselement auf. Bevorzugt weist eine Perforationsvorrichtung eine Mehrzahl von Perforationselementen auf. Die Perforationsvorrichtung ist dabei ferner mit den insbesondere für eine Anordnung, Lagerung und/oder Führung des Perforationselementes notwendigen Bauelementen ausgestattet. Die Perforationsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dabei an der Folienbahn angeordnet werden. Ferner ist das Perforationselement derart positioniert, dass bei einem Anordnen der Perforationsvorrichtung an der Folienbahn das Perforationselement die Folienbahn durchdringt und/oder durchdringen kann. Durchdringen im Sinne der Erfindung bedeutet dabei insbesondere, dass das Perforationselement durch beide Lagen der doppelten, flach gelegten Folienbahn hindurchgeht, d. h., dass das Perforationselement auf einer Eintrittsseite in die doppelte, flach gelegte Folienbahn eindringt und auf einer der Eintrittsseite abgewandten Austrittsseite aus der Folienbahn wieder austritt. Dieses Durchdringen der Folienbahn durch das Perforationselement wird dabei bevorzugt entlang der Folienbahn wiederholt durchgeführt, wobei das zumindest eine Perforationselement nach einem Durchdringen der Folienbahn aus der Folienbahn wieder entfernt wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass durch das Perforationselement in der Folienbahn Durchgangslöcher erzeugt werden und insbesondere kein langer Schnitt in die Folienbahn eingebracht wird, durch den wiederum ein Abtrennen eines Folienbereiches erfolgen könnte. Durchgangslöcher im Sinne der Erfindung sind dabei von der eben beschriebenen Eintrittsseite bis zur Austrittsseite durchgängig.
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Erfindungswesentlich ist ferner vorgesehen, dass diese durch das Perforationselement in der doppelten, flach gelegten Folienbahn erzeugten Durchgangslöcher in einem Randbereich der Folienbahn erzeugt werden. Als Randbereiche im Sinne der Erfindung werden dabei insbesondere diejenigen Bereiche am Rand der Folienbahn, d. h., an den seitlichen Enden der Folienbahn, angesehen, die bei einem Produktionsvorgang der Folienbahn produktionsbedingt üblicherweise als Ausschussmaterial vorhanden sind und in einem späteren Produktionsschritt entfernt werden. So können beispielsweise in einem Reckvorgang, in dem eine Folienbahn insbesondere entlang ihrer Längserstreckung gereckt wird, derartige Randbereiche entstehen. Für diesen Reckvorgang werden oftmals als MDO-Maschinen (machine directed orientation) bezeichnete Vorrichtungen zum Längsstrecken einer Folienbahn eingesetzt. In diesen Vorrichtungen wird die Folienbahn über eine Vielzahl von Walzen geführt, die entlang der Folienbahn eine zunehmende Rotationsgeschwindigkeit aufweisen und auf diese Weise die Folienbahn entlang ihrer Längsrichtung recken. Dadurch kommt es zumeist zu einer Einschnürung der Folienbahn und zu einer Verdickung der Folienbahn eben an den Randbereichen der Folienbahn. Ein derartiger Randbereich kann sich dabei beispielsweise bevorzugt ca. 50 mm von einem seitlichen Ende der Folienbahn in Richtung der Mitte der Folienbahn hin erstrecken Da diese Randbereiche in einem späteren Produktionsschritt entfernt werden, kann durch ein Einbringen der Durchgangslöcher in einen derartigen Randbereich verhindert werden, dass zusätzlicher Folienausschuss bei der Produktion der Folienbahn erzeugt wird. Eine Senkung von Produktionskosten bei der Herstellung der doppelten, flach gelegten Folienbahn kann dadurch erreicht werden.
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Durch die Durchgangslöcher, die durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in die doppelte, flach gelegte Folienbahn eingebracht werden, kann eine Luft, die sich zwischen den einzelnen Lagen der Folienbahn befindet, entweichen. Eine Bildung einer Staublase zwischen den Lagen der doppelten, flach gelegten Folienbahn kann somit sicher verhindert oder zumindest minimiert werden. Ein Folienabriss durch eine Berührung einer Staublase mit einem Element einer Produktionsvorrichtung, der zu einem Produktionsstopp führen würde, kann so sicher vermieden werden. Ferner wird durch das Einbringen von Durchgangslöchern in die doppelte, flach gelegte Folienbahn, wie oben beschrieben, eine Menge an bei der Produktion der Folienbahn entstehenden Ausschussmaterials nicht erhöht. Auch eine Gefahr eines Bedienerfehlers, beispielsweise ein Unterbleiben einer manuellen Öffnung einer Staublase, kann durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vermindert werden. Insgesamt kann somit durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine Produktion einer doppelten, flach gelegten Folienbahn in einfacher und kostengünstiger Weise verbessert werden.
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Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass bei einem Anordnen der Perforationsvorrichtung an der Folienbahn das zumindest eine Perforationselement in beiden Randbereichen der Folienbahn Durchgangslöcher in der Folienbahn erzeugt. Randbereiche, d. h. Bereiche, die bei der Produktion der Folienbahn produktionsbedingt als Ausschuss vorhanden sind, sind zumeist an beiden seitlichen Enden der Folienbahn vorhanden. Durch ein Einbringen von Durchgangslöchern in beiden Randbereichen der Folienbahn sind insgesamt zumeist mehr Durchgangslöcher in der Folienbahn angeordnet. Ein Entweichen von Luft zwischen den Lagen der Folienbahn kann dadurch weiter verbessert werden. Eine Bildung von Staublasen zwischen den Lagen der Folienbahn kann somit noch sicherer verhindert werden. Für diesen Zweck kann die Perforationsvorrichtung beispielsweise ein Perforationselement aufweisen, das zwischen den beiden Randbereichen der Folienbahn alternierend angeordnet werden kann. Selbstverständlich kann eine Perforationsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch mehrere Perforationselemente aufweisen, wobei ein Teil der Perforationselemente an einem Randbereich und der andere Teil am anderen Randbereich der Folienbahn anordenbar ist. Auf diese Weise kann ein Einbringen von Durchgangslöchern in beide Randbereiche der Folienbahn besonders einfach bereitgestellt werden.
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Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahin gehend ausgebildet sein, dass das zumindest eine Perforationselement zumindest eine der folgenden Vorrichtungen ist:
- – Nadel,
- – Messer,
- – Schneidkante,
- – Wasserstrahl,
- – Laserstrahl.
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Jede dieser Vorrichtungen ist dazu ausgebildet, eine und/oder bevorzugt beide Lagen der doppelten, flach gelegten Folienbahn vollständig zu durchdringen und somit Durchgangslöcher in die Folienbahn einbringen zu können. Dabei ist diese Liste nicht abgeschlossen, so dass auch weitere Vorrichtungen, soweit technisch möglich und sinnvoll, als Perforationselemente eingesetzt werden können. Beispielsweise kann auch ein geeignetes Drahtelement als Vorrichtung beziehungsweise Perforationselement verwendet werden. Auch kann ferner zusätzlich vorgesehen sein, die Vorrichtung beziehungsweise das Perforationselement zu erwärmen, insbesondere aufzuheizen. Ein Durchdringen einer und insbesondere beider Lagen der Folienbahn durch die Vorrichtung beziehungsweise das Perforationselement kann dadurch weiter vereinfacht und somit verbessert werden. Insbesondere kann durch die verschiedenen Vorrichtungen für Folienbahnen aus verschiedenen Materialien jeweils eine besonders passende Vorrichtung verwendet werden. Ein besonders einfaches und sicheres Einbringen von Durchgangslöchern an dem Randbereich der Folienbahn kann dadurch insbesondere auch für verschiedene Folienmaterialien gewährleistet werden.
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Darüber hinaus kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass das zumindest eine Perforationselement einer an der Folienbahn angeordneten Perforationsvorrichtung derart zwischen zumindest zwei Positionen alternierend bewegbar gelagert ist, dass es in einer ersten Position entfernt von der Folienbahn angeordnet ist und in einer zweiten Position die Folienbahn durchdringt. Dabei kann beispielsweise das Perforationselement ein Messer und/oder eine Schneidkante sein, das in der Perforationsvorrichtung derart alternierend bewegbar gelagert ist, dass es verschieden weit beispielsweise aus einem Gehäuse der Perforationsvorrichtung hervorragt. Die Perforationsvorrichtung wird dann bevorzugt derart nah an der Folienbahn, die an ihr vorbeibewegt wird, angeordnet, dass bei einer Bewegung des Perforationselements zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position ein Durchdringen der Folienbahn eintritt, so dass ein Durchgangsloch in die Folienbahn eingebracht wird. Durch das alternierende Bewegen des Perforationselements kann sichergestellt werden, dass lediglich Durchgangslöcher in die Folienbahn eingebracht werden und nicht der Randbereich durch ein Einbringen eines Schlitzes mittels eines Längsschneidemessers vollständig von der Folienbahn abgetrennt wird. Ein Auftreten von einem zu hohen Materialausschuss kann so sicher vermieden werden.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass die Perforationsvorrichtung eine Walze aufweist, an der das zumindest eine Perforationselement angeordnet ist, wobei die Walze derart in einer Lagervorrichtung drehbar lagerbar ist, dass die drehbar gelagerte Walze die Folienbahn rotierend kontaktiert und dabei das zumindest eine Perforationselement den zumindest einen Randbereich der Folienbahn zur Erzeugung der Durchgangslöcher durchdringt. Eine Folienbahn bewegt sich während der Produktion in Richtung ihrer Längsausdehnung. Eine in einer Lagervorrichtung drehbar gelagerte Walze kann dabei derart an der Folienbahn angeordnet sein, dass sie sich mit dieser Längsbewegung der Folienbahn mit dreht. Durch eine Perforationsvorrichtung, die eine derartige Walze aufweist und deren Perforationselement an dieser Walze angeordnet ist, kann somit besonders einfach sichergestellt werden, dass das Perforationselement zum einen den Randbereich der Folienbahn sicher durchdringt und zum anderen, dass dieses Perforationselement nach dem Durchdringen der Folienbahn durch die Drehung der Walze aus der Folienbahn auch wieder zurückgezogen wird. Als Perforationselemente könne in dieser Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt beispielsweise Nadeln eingesetzt werden. Ein Einbringen von Durchgangslöchern kann auf diese alternative Art und Weise somit ebenfalls besonders einfach sichergestellt werden. Ein komplettes Abtrennen eines zusätzlichen Randbereichs durch Einbringen eines Schlitzes mittels eines Längsschneidemessers in die Folienbahn, wodurch ein hoher Materialausschuss auftreten würde, kann somit auch durch diese alternative Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sicher vermieden werden.
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Ferner kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahin gehend weiterentwickelt sein, dass die Vorrichtung eine mit der Walze der Perforationsvorrichtung mechanisch wirkverbundene Spannvorrichtung aufweist, wobei durch die Spannvorrichtung über die Walze eine Spannkraft zum Anordnen der Folienbahn an der Walze auf die Folienbahn ausübbar ist. Durch eine derartige Spannvorrichtung wird die Walze gegen die Folienbahn gedrückt. Dadurch wird über die Walze auf die Folienbahn eine Spannkraft ausgeübt, wodurch sichergestellt werden kann, dass die Folienbahn an der Walze anliegt. Somit kann ferner sichergestellt werden, dass durch die Walze der Perforationsvorrichtung die Folienbahn zu jeder Zeit sicher kontaktiert wird. Dadurch kann automatisch erreicht werden, dass auch das zumindest eine Perforationselement, das an der Walze der Perforationsvorrichtung angeordnet ist, jederzeit zu einem Durchdringen der Folienbahn und damit zu einem Einbringen der Durchgangslöcher in die Folienbahn ausgebildet ist. Ein Entfernen der Folienbahn von der Walze und damit ein Unterbrechen der Einbringung der Durchgangslöcher in die Folienbahn kann auf diese Weise sicher vermieden werden.
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Alternativ dazu kann in einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Perforationsvorrichtung eine Gegenwalze zum Anordnen der Folienbahn auf der Walze aufweist. Durch eine entsprechende Anordnung einer derartigen Gegenwalze kann ermöglicht werden, dass die Vorrichtung zwischen der Gegenwalze und der Walze geführt ist. Durch die Gegenwalze kann somit die Folienbahn gegen die Walze gedrückt werden, wodurch wiederum ein Einbringen von Durchgangslöchern durch das an der Walze angeordnete zumindest eine Perforationselement sichergestellt werden kann. Auch auf diese Weise kann somit eine Unterbrechung einer Einbringung von Durchgangslöchern in die Folienbahn sicher vermieden werden.
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Ferner kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahin gehend weiterentwickelt sein, dass die Gegenwalze zur Aufnahme des zumindest einen Perforationselements zumindest abschnittsweise elastisch ist und/oder eine Nut aufweist. Das zumindest eine Perforationselement ragt zum Einbringen der Durchgangslöcher in die Folienbahn zumeist über eine Oberfläche der Walze, auf der die Folienbahn geführt ist, hervor. Die Gegenwalze wiederum ist ebenfalls zumeist derart nah an der Walze angeordnet, dass die Folienbahn zwischen der Gegenwalze und der Walze geführt ist. Um eine Beschädigung der Perforationselemente durch die Gegenwalze zu vermeiden, ist diese zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet oder weist eine Nut auf. Der elastische Bereich der Gegenwalze bzw. die Nut sind dabei derart an der Gegenwalze angeordnet, dass das Perforationselement in diesen elastischen Bereich und/oder in die Nut aufnehmbar ist. Eine Beschädigung des Perforationselements durch die Gegenwalze kann auf diese Weise sicher vermieden werden.
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Besonders bevorzugt kann ferner bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass zur Anpassung an Folienbahnen mit verschiedenen Breiten das zumindest eine Perforationselement in der Perforationsvorrichtung und/oder die Perforationsvorrichtung verstellbar ist. Bei Folienbahnen mit verschiedenen Breiten sind automatisch auch die Randbereiche an verschiedenen absoluten Positionen angeordnet. Durch eine Verstellbarkeit des Perforationselements in der Perforationsvorrichtung und/oder der Perforationsvorrichtung selbst kann diese Positionsänderung der Randbereiche berücksichtigt werden. Bei einem Übergang auf zwischen Folienbahnen mit einer unterschiedlichen Breite kann dabei das Perforationselement in der Perforationsvorrichtung und/oder die Perforationsvorrichtung derart verstellt werden, dass ein Einbringen der Durchgangslöcher in den oder die Randbereiche der neuen Folienbahn sichergestellt werden kann. Eine besonders große Flexibilität, insbesondere eine Einstellbarkeit auf Folienbahnen mit verschiedenen Breiten, kann somit bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Folienbahn, wobei durch eine Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung Durchgangslöcher zumindest an dem Randbereich der Folienbahn erzeugt werden. Durch eine Verwendung einer Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung können somit alle Vorteile, die ausführlich in Bezug auf eine derartige Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, auch durch ein Verfahren zum Herstellen einer Folienbahn erreicht werden, in der eine derartige Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eingesetzt wird.
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Ferner kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dahin gehend weiterentwickelt sein, dass eine Vorrichtung mit zumindest einem verstellbaren Perforationselement und/oder mit einer verstellbaren Perforationsvorrichtung verwendet wird und dass eine Position des zumindest einen Perforationselements und/oder der Perforationsvorrichtung auf eine Breite der Folienbahn angepasst eingestellt wird. Auf diese Weise kann ein erfindungsgemäßes Verfahren auch für verschiedene Folienbahnen angewendet werden, die eine unterschiedliche Breite aufweisen. Bei derartig unterschiedlich breiten Folienbahnen sind auch die Randbereiche der Folienbahnen an unterschiedlichen absoluten Positionen angeordnet. Durch eine Verwendung einer Vorrichtung mit zumindest einem verstellbaren Perforationselement und/oder mit einer verstellbaren Perforationsvorrichtung können diese Bauelemente der Vorrichtung entsprechend der geänderten absoluten Position der Randbereiche der neuen Folienbahn angepasst verstellt werden. Ein Einbringen von Durchgangslöchern in diese neuen Randbereiche kann somit auch für die geänderte Folienbahn sichergestellt werden. Eine besonders große Flexibilität, insbesondere eine Einstellbarkeit auf Folienbahnen mit verschiedenen Breiten, kann somit auch bei einem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Reckvorrichtung zum Recken, insbesondere zum Längsrecken, einer Folienbahn. Eine erfindungsgemäße Reckvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reckvorrichtung eine Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist und/oder zum Ausführen eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Dadurch können somit alle Vorteile, die ausführlich in Bezug auf eine derartige Vorrichtung zum Verhindern von Staublasen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder in Bezug auf eine derartiges Verfahren zum Herstellen einer Folienbahn gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, auch durch eine Reckvorrichtung zum Recken einer Folienbahn erreicht werden, die eine derartige Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist oder die ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ausführt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Elemente mit gleicher Funktions- und Wirkungsweise sind dabei jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch:
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1 einen Produktionsprozess einer Folienbahn gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3 eine zweite Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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4 eine dritte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
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5 eine Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt einen Produktionsprozess einer Folienbahn 40, wie er gemäß dem Stand der Technik auftreten kann. Dabei wird eine doppelte, flach gelegte Folienbahn 40 im schematisch dargestellten Produktionsprozess entlang einer linearen Bewegungsrichtung 44 transportiert und durch eine Produktionsvorrichtung 50 geführt. Luft, die sich zwischen Lagen der doppelten, flach gelegten Folienbahn 40 befindet, kann sich dabei vor der Produktionsvorrichtung 50 in einer Staublase 43 sammeln. Wird diese Staublase 43 zu groß, kann es zu einer Berührung der Staublase 43 mit Elementen der Produktionsvorrichtung 50 kommen, wodurch ein Abriss der Folienbahn 40 oftmals die Folge ist. Dies führt zu einem Stillstand der Produktionsvorrichtung 50 und dadurch zu einer Unterbrechung der Produktion der Folienbahn 40. Hohe Kosten bei der Produktion der Folienbahn 40 können die Folge sein.
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In 2 ist eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt. Dabei weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 eine Perforationsvorrichtung 20 auf, die wiederum ein Perforationselement 21 aufweist. Das Perforationselement 21 ist dabei als ein Messer ausgebildet und in der Perforationsvorrichtung 20 derart gelagert, dass es zwischen einer ersten Position 30 und einer zweiten Position 31 alternierend bewegbar ist. Dies ist in der linken und der rechten Abbildung der 2 gezeigt, in der einmal das Perforationselement 21 in seiner ersten Position 30 und einmal in seiner zweiten Position 31 gezeigt wird. Dabei ist deutlich sichtbar, dass in seiner ersten Position 30 das Perforationselement 21 entfernt von der Folienbahn 40 angeordnet ist. In seiner zweiten Position 31 hingegen durchdringt das Perforationselement 21 die Folienbahn 40, insbesondere in einem Randbereich 41 der Folienbahn 40, und bringt dadurch ein Durchgangsloch 42 (nicht mit abgebildet) in diese Folienbahn 40 ein. Das alternierende Bewegen zwischen der ersten 30 und zweiten Position 31 des Perforationselements 21 wird dabei bevorzugt oft hintereinander durchgeführt, wobei die Folienbahn 40 zumeist produktionsbedingt während dieser Zeit an der Perforationsvorrichtung 20 entlang einer Bewegungsrichtung 44 vorbeibewegt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass fortlaufend im Randbereich 41 der Folienbahn 40 Durchgangslöcher 42 erzeugt werden. Luft, die sich zwischen den Lagen in der Folienbahn 40 befinden kann, kann durch diese Vielzahl von Durchgangslöchern 42 entweichen. Eine Bildung einer Staublase 43 (nicht mit abgebildet) kann auf diese Weise sicher vermieden werden.
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3 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. In dieser Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 weist die Perforationsvorrichtung 20 insbesondere eine Walze 22 auf. An dieser Walze 22 ist eine Vielzahl von Perforationselementen 21 angeordnet, von denen beispielhaft eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. In dieser Ausgestaltungsform können dabei bevorzugt beispielsweise Nadeln als Perforationselemente 21 eingesetzt werden. Die Walze 22 ist dabei durch eine Lagervorrichtung 26 drehbar gelagert, wodurch die Walze 22 zum Folgen einer Bewegung der Folienbahn 40 entlang einer Bewegungsrichtung 44 ausgebildet ist. Dabei wird die Folienbahn 40 durch die Walze 22 drehend kontaktiert, so dass fortlaufend neue Perforationselemente 21 in die Folienbahn 40 eindringen und diese durchdringen und dadurch in einem Randbereich 41 Durchgangslöcher 42 (nicht mit abgebildet) in die Folienbahn 40 einbringen. Auch dadurch kann für ein Entweichen von Luft zwischen den Lagen in der doppelten, flach gelegten Folienbahn 40 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 42 in einem Randbereich 41 der Folienbahn 40 erzeugt werden, wodurch das Entweichen der Luft sichergestellt werden kann. In dieser Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 weist die Perforationsvorrichtung 20 ferner eine Spannvorrichtung 27 auf, die die Walze 22 gegen die Folienbahn 40 drückt. Dadurch wird eine Spannkraft 60 auf die Folienbahn 40 ausgeübt, wodurch ein Anliegen der Folienbahn 40 an der Walze 22 zu jeder Zeit sichergestellt werden kann. Ein Entfernen der Folienbahn 40 von der Walze 22, wodurch eine Unterbrechung einer Einbringung von Durchgangslöchern 42 in die Folienbahn 40 auftreten könnte, kann auf diese Weise sicher vermieden werden.
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In den Abbildungen in 4 ist eine weitere alternative Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt. Dabei weist in dieser Ausgestaltungsform die Perforationsvorrichtung 20 neben der Walze 22 eine Gegenwalze 23 auf. Die Folienbahn 40 bewegt sich in einer Bewegungsrichtung 44 und ist zwischen der Gegenwalze 23 und der Walze 22 geführt, so dass auch auf diese Weise ein sicheres Anliegen der Folienbahn 40 an der Walze 22 sichergestellt werden kann. An der Walze 22 der Perforationsvorrichtung 20 sind wiederum eine Vielzahl von Perforationselementen 21 angeordnet, wodurch wiederum Durchgangslöcher 42 in einem Randbereich 41 der Folienbahn eingebracht werden können.
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Auch ist die Walze 22 wieder durch eine Lagervorrichtung 26 drehbar gelagert, so dass die Walze 22 durch ein drehendes Kontaktieren einer Bewegung der Folienbahn 40 folgen kann. In der rechten Abbildung der 4 ist eine Draufsicht dieser Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt. Dabei ist nur die Gegenwalze 23 sichtbar. Deutlich erkennbar sind die Durchgangslöcher 42 in der Folienbahn 40, von denen wiederum nur eines beispielhaft mit einem Bezugszeichen versehen ist. Auch ist deutlich erkennbar, dass die Durchgangslöcher 42 in Randbereichen 41 der Folienbahn 40 angeordnet sind. Die Gegenwalze 23 weist dabei Elemente auf, die zum Aufnehmen der Perforationselemente 21, die an der Walze 22 der Perforationsvorrichtung 20 angeordnet sind, ausgebildet sind. Dabei sind in 4 beispielhaft zwei verschiedene derartige Elemente gezeigt. So kann die Walze 22 beispielsweise eine oder mehrere Nuten 24 oder einen elastischen Bereich 25 aufweisen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass diese Nut 24 bzw. der elastische Bereich 25 zum Aufnehmen von Perforationselementen 21 ausgebildet sind. Eine Beschädigung der Perforationselemente 21 durch die Gegenwalze 23 kann dadurch sicher vermieden werden. Eine besonders hohe Einsatzdauer und eine Verminderung eines Wartungsaufwands bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 können dadurch erreicht werden.
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5 zeigt eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf Folienbahnen 40 mit verschiedenen Breiten. Die Folienbahnen 40 sind dabei linear in einer Bewegungsrichtung 44 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 geführt. Deutlich sichtbar ist, dass bei den in den beiden Abbildungen der 5 gezeigten Folienbahnen 40 sich eine Breite unterscheidet. Dadurch ist auch eine absolute Positionierung der Randbereiche 41 der Folienbahn unterschiedlich. Um eine Einbringung der Durchgangslöcher 42 in diese jeweiligen Randbereiche 41 der Folienbahnen 40 sicherstellen zu können, kann gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, verstellbare Perforationsvorrichtungen 20 entsprechend der geänderten Breite der Folienbahn 40 zu verstellen. Dadurch kann erreicht werden, dass die Perforationselemente 21 der Perforationsvorrichtungen 20 auch bei Folienbahnen 40 mit verschiedenen Breiten die jeweiligen Durchgangslöcher 42 in Randbereiche 41 der Folienbahnen 40 einbringen. Durch die Verstellbarkeit der Perforationsvorrichtungen 20 kann dabei auf einen vollständigen Austausch einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 verzichtet werden. Ein Umstellen zwischen Folienbahnen 40 mit verschiedenen Breiten während der Produktion kann auf diese Weise besonders schnell erfolgen.
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6 zeigt eine erfindungsgemäße Reckvorrichtung 70 zum Längsrecken einer Folienbahn 40, die entlang eines Transportpfades in der Bewegungsrichtung 44 geführt wird. Die Folienbahn 40 wird von einer Extrusionseinrichtung oder einer Abwickelvorrichtung zugeführt. Zunächst passiert die Folienbahn 40 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Verhindern von Staublasen 43 (nicht mit abgebildet), von der hier beispielhaft und ohne beschränkende Wirkung nur eine Walze 22 und eine Gegenwalze 23 abgebildet sind. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Folienbahn 40 ohne einen Lufteinschluss zwischen den Lagen der Folienbahn 40 in der Reckvorrichtung 70 gereckt werden kann. Anschließend passiert die Folienbahn 40 eine Leitwalze 80, bevor sie im Heizabschnitt 71 nacheinander über vier Heizwalzen 81, die temperierbar sind, läuft. Jeder Heizwalze 81 ist eine Andrückwalze 82 zugeordnet, welche verhindert, dass zwischen der Folienbahn 40 und einer Heizwalze 81 Luft eingetragen wird. Nachdem die Folienbahn 40 auf diese Weise auf oder oberhalb der Plastifizierungstemperatur aufgeheizt wurde, wird sie in den Reckabschnitt 72 eingeführt. Der Reckabschnitt 72 umfasst Transportwalzen 83, 84, 85, 86, wobei die Walzenpaare 83 und 84 und die Walzenpaare 85 und 86 jeweils einen so genannten Reckspalt ausbilden. Die Walzen 84 und 86 haben dabei jeweils eine größere Umfangsgeschwindigkeit als die ihnen zugeordneten Walzen 83 und 85. Die Walzen 84 und 85 können allerdings dieselbe Umfangsgeschwindigkeit aufweisen. Jeder der vier genannten Transportwalzen ist eine Andrückwalze 87 zugeordnet, welche jeweils dafür Sorge trägt, dass die Folienbahn 40 fest auf den Transportwalzen 83, 84, 85, 86 aufliegt und sie nicht durchrutscht. Weitere Andrückwalzen 88 verhindern wiederum das Einschleppen von Luft. Im Abkühlanschnitt 73 wird die Folienbahn 40 über die Abkühlwalzen 89 geführt, denen abermals Andrückwalzen 90 zur Verhinderung der Lufteinschleppung zugeordnet sind. Nachdem die Folienbahn 40 zwei weitere Leitwalzen 91 und 92 passiert hat, kann sie einer Wickelvorrichtung oder einer beliebigen Weiterverarbeitungseinrichtung zugeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 20
- Perforationsvorrichtung
- 21
- Perforationselement
- 22
- Walze
- 23
- Gegenwalze
- 24
- Nut
- 25
- elastischer Bereich
- 26
- Lagervorrichtung
- 27
- Spannvorrichtung
- 30
- erste Position
- 31
- zweite Position
- 40
- Folienbahn
- 41
- Randbereich
- 42
- Durchgangsloch
- 43
- Staublase
- 44
- Bewegungsrichtung
- 50
- Produktionsvorrichtung
- 60
- Spannkraft
- 70
- Reckvorrichtung
- 71
- Heizabschnitt
- 72
- Reckabschnitt
- 73
- Abkühlabschnitt
- 80
- Leitwalze
- 81
- Heizwalze
- 82
- Andrückwalze
- 83
- Transportwalze
- 84
- Transportwalze
- 85
- Transportwalze
- 86
- Transportwalze
- 87
- Andrückwalze
- 88
- weitere Andrückwalze
- 89
- Abkühlwalze
- 90
- Andrückwalze
- 91
- Leitwalze
- 92
- Leitwalze
