DE2409496A1 - Vorrichtung zum perforieren von flaechenerzeugnissen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Perforieren von Flächenerzeugnissen.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Perforieren von Flächenerzeugnissen, wie Folienbahnen, luftdurchlässigen bahnförmigen Produkten od. dgl., mit einer an der Oberfläche Aussparungsstellen von einer der Größe und Umrissgestalt der Perforierdurchbrüche entsprechenden Ausführung und einer dem Perforierbild entsprechenden Anordnung aufweisenden Perforierunterlage, auf welcher das Perforiergut mit seiner einen Bahnseite anliegt, während auf der anderen Bahnseite des Perforierguts mit Abstand vor bzw.
• über diesem ein Austrittsstutzen für die Zuführung einer Heißluftströmung zur Wäriiiebeeinflussung des Perforierguts im Bereiche der Perforierunterlage vorgesehen ist.
• Vorrichtungen zum Perforieren von Flächenerzeugnissen, beispielsweise von Kunststoffolien, sind in der Praxis durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden. Und zwar verwendet man bei einer vorbekannten Vorrichtung als Perforierunterlage eine drehbare Trommel oder Walze, über die das Perforiergut geschlungen ist. Diese vorbekannte Perforiertrommel oder -walze besitzt an ihrer Oberfläche in Reihen angeordnete und sich über den gesamten Umfang hinweg verteilende Aussparungsstellen in Gestalt von sogenannten Sacklöchern, welche eine den herzustellenden Perforierdurchbrüchen entsprechende Größe und Umrißgestalt aufweisen. Einer solchen drehbaren Perforiertrommel oder -walze ist dann zusätzlich noch eine Einrichtung zugeordnet, die in der Lage ist, eine Heißluftströmung in Richtung auf das zu behandelnde Perforiergut wirken zu lassen. Bei dieser vorbekannten Einrichtung wird das Perforiergut mit einer im wesentlichen diffus wirkenden Heißluftströmung bestrichen.
• Da ferner bei der vorbekannten Vorrichtung die Perforiertrommel oder -walze einer Kühlwirkung unterliegt, wird das zu behandelnde Perforiergut jeweils nur im Bereiche der trommelumfangsseitigen Sacklöcher erwärmt. Durch diese Wärmeeinwirkung wird der Werkstoff der Polie im Bereiche dieser Sacklochstellen plastifiziert. Es tritt schließlich eine Schmelzung des Werkstoffes ein, so daß an den Sacklochstellen Löcher im Perforiergut entstehen.
• Diese Art der Herstellung von Perforierdurchbrüchen mit Hilfe von Heißluft auf der einen Seite und Sacklochstellen auf dem eigentlichen Perforierwerkzeug auf der anderen Seite ist jedoch nur dann möglich, wenn die mit Perforierdurchbrüchen zu versehene Folie vorher behandelt worden ist. Das heißt, die für einen Perforierungsvorgang gedachten Polien müssen verstreckt, -d.h. orientiert werden.
• Bei nicht orientierten Folien entsteht bei der Einwirkung der Heißluft auf den Sacklochstellenbereich der Perforiertrommel oder -walze zwar ein Abdruck des Lochrandes in der Polie, auf Grund der zähflüssigen Schmelze und der fehlenden-Orientierung entsteht dann jedoch kein Loch. Für die Praxis bedeutet dies, daß man mit der vorbekannten Vorrichtung nur Kunststoffolien perforieren kann, die unumgänglich im Zuge ihrer Vorbereitung für den Perforierarbeitsgang vorbehandelt, d.h. verstreckt worden sind.
• In der Praxis benutzt man perforierte Folien beispielsweise für die-Weiterverarbeitung als Beutelverpackungen od. dgl. für lebensmittelartige Verbrauchsgüter, wie Obst, Gemüse, Brot od. dgl., d.h. für alle diejenigen Verbrauchsgüter, bei denen der Zugang von Zuluft zum Verbrauchsgut gewünscht wird, oder bei solchen, bei denen das im Beutel aufbewährte Verbrauchsgut von sich aus Kondenzfeuchtigkeit bildet, die dann durch die Perforierdurchbrüche entweichen kann.
• Bei der vorbekannten Vorrichtung, bei welcher das Perforiergut mit einer Heißluftströmung unkontrollierbar bestrichen wird, ist es auf Grund einer nicht gezielten intensiven Wärmeeinwirkung, genau auf die Stellen die perforiert werden sollen, unumgänglich, daß nur ein relativ langsamer Arbeitstakt möglich ist, mit der Folge, daß diese Bearbeitungsmaschinen einen relativ schlechten Wirkungsgrad besitzen.
• Demgegenüber besteht nun die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Perforieren von Flächenerzeugnissen so zu gestalten, daß mit ihr gegenüber der vorbekannten Vorrichtung wesentlich rationeller und zuverlässiger sowie auch mit hoherem Wirkungsgrad gearbeitet werden kann.
• Erreicht wird das Ziel der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch, daß die perforierunterlagenseitigen Aussparungsstellen als ßicw on der Oberfläche der Perforierunterlage aus zu einer perforierunterlagenseitig wirkenden Saugvsrrichtung ununterbrochen durchgehend erstreckende Saugkanäle ausgebildet sind, und daß dabei ferner der Austrittsstutzen für die Helßluftströmung den Saugkanälen diametral gegenüberliegend angeordnet und als Düse ausgebildet ist.
• Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung stellt sich im Gegensatz zu der vorbekannten Vorrichtung mit Sacklochaussparungen an der Oberfläche der Perforierunterlage eine Wirkung ein derart, daß das Perforiergut an den Stellen, wo es perforiert werden soll, durch die Wirkung der Saugvorrichtung sich in die nunmehr als Saugkanäle ausgebildeten Aussparungsstellen an der Oberfläche der Perforierunterlagen regelrecht hineinzieht und damit vorgespannt, d.h. gedehnt wird. In Verbindung mit der durch die Erfindung erstmalig gezielt wirkenden Heißluftströmung kann dann in wesentlich kürzerer Zeit als bisher perforiert werden.
• Durch die selbsttätige Anpassung des Perforierguts an den Perforationsstellen durch die Saugvorrichtung einerseits und durch die gezielte Heißluftströmung in den Perforationsbereich anderseits wird ein rationelles Arbeiten der Vorrichtung erreicht und der Wirkungsgrad der Vorrichtung entscheidend verbessert.
• Durch die nunmehr an jeder Perforierstelle der Perforierunterlage wirkende Saugvorrichtung ist es durch den Erfindungsgegenstand ebenfalls erstmalig möglich, Perforierungen jeder beliebiger Form und Größe nicht nur sicher, sondern auch exakt in jeder gewünschten Anordnung beispielsweise auch - und darin wird ein entscheidender Vorteil der Erfindung gesehen - in Kunststoffolien anbringen zu können, die nicht vor dem eigentlichen Perforiervorgang verstreckt worden sind. Vielmehr ist es bei der neuen Vorrichtung so, daß die zu perforierende Folie jeweils im Augenblick des Perforiervorganges an den einzelnen Perforierstellen durch die Einwirkung der Saugvorrichtung zuverlässig und sicher fixiert wird, so daß durch die in diesen Bereichen erfolgende Überdehnung der Folienabschnitte mühelos mit der gezielten HeiBluftströmung das gewünschte Perforierloch erstellbar ist.
• Wenn nun schon der Erfindungsgegenstand in der Lage ist, für sich entscheidende Vorteile verzeichnen zu können, die sich dahingehend auswirken, daß nunmehr jede beliebige Follenart auf diese Weise ohne vorheriger Verstreckung perforierbar ist, dann sind jedoch die Vorteile damit allein nicht erschöpft, vielmehr läßt sich der Erfindungsgegenstand auch bei nicht plastifizierbaren Werkstoffen ohne weiteres einsetzen, sofern diese eine geringe Luftdurchlässigkeit aufweisen. Hierbei dringt dann die Heißluftströmung unterstützt durch die Saugwirkung durch den luftdurchlässigen Stoff hindurch und oxydiert diesen Werkstoff im Saugkanal bereich. Die dabei entstehende Werkstoffasche wird dann durch Saugvorrichtung abgesaugt. Insgesamt gesehen ist diese neue Vorrichtung sowohl für Werkstoffe anwendbar die luftundurchlässig sind, wie auch für Werkstoffe, die luftdurchlässige Eigenschaften besitzen.
• Man kann bei der erfindungsgemäßen Ausbildung und dem Aufbau der neuen Vorrichtung jedoch noch einen Schritt weitergehen, wenn der Perforierunterlage eine Nadelwalze od. dgl.
• mit einer dem Perforierbild entsprechenden Nadelanordnung zur Vorperforierung des Perforierguts vorgeordnet ist.
• Mit Hilfe einer solchen Nadelwalze ist es dann auch möglich, mit der neuen Perforiervorrichtung beispielsweise auch dicke Kunststoffolien aus hochschmelzendem Werkstoff perforieren zu können, indem man sie an den Stellen, wo man beabsichtigt die Perforation anzubringen, mit Hilfe der Nadelwalze vorsticht. Ist dann einmal ein Loch vorhanden, ist es leicht, die durch die Düse gezielte zugeführte Heißluft auf Grund ihrer hohen Strömungsgeschwindigkeit durch den dicken Werkstoff hkndurchdringen zu lassen und eine schnelle Vergrößerung der vorperforierten Löcher durch das Anschmelzen der durch die Nadeln gebildeten Tsrgerforierungslöcher zu erzielen.
• Damit muß der neuen Vorrichtung bescheinigt werden, daß sie im Gegensatz zu der vorbekannten Vorrichtung erstmalig universell ftlr verschiedene Flächenerzeugnisse anwendbar ist, die sich nicht nur allein auf Kunststoffolien beschränkt, vielmehr kann man auch Papierbahnen, Vliese oder sonstige textile Bahnen mit relativ hoher Fördergeschwindigkeit mit der neuen Perforiervorrichtung höchst rationell und damit mit hohem Wirkungsgrad der Vorrichtung perforieren. Eine besondere Vorbereitung der zu perforierenden Plächenerzeugnisse im Sinne eines Verstreckens od. dgl. ist hierbei nicht meher erforderlich, weil die Aussparungsstellen an der Oberfläche der Perforierunterlage als ununterbrochen durchgehende Saugkanäle ausgeführt sind, die an die Wirkung einer Saugeinrichtung angeschlossen sind und damit jede zu perforierende Stelle auf der Perforierunterlage während des Perforiervorganges nicht nur sicher fixieren, sondern- und dies trifft insbesondere bei luftundurchlässigen Werkstoffen zu -durch das Hereinziehen des Perforierbereiches in den Saugkanal den eigentlichen Perforiervorgang noch unterstützen.
• Hinsichtlich der konstruktiven Verwirklichung der neuen Vorrichtung, insbesondere der Saugvorrichtung wird eine Lösung beispielsweise darin gesehen, daß die Saugvorrichtung perforierunterlagenseitig einen Saugkanal bildet, in den die perforierunterlagenseitigen Saugkanäle münden. Dies kann man sich in der Praxis so vorstellen, daß unter der Voraussetzung, daß die Perforierunterlage eine zylindrische Trommel oder Walze ist, die Saugkanäle vom Trommelumfang aus allesamt in Radialebenen verlaufen, während der Saugkasten in einer Ebene quer hierzu, das heißt in Längsrichtung der Malze bzw. Trommel gerichtet ist.
• Dabei könnte man in der Praxis eine Lösung derart verwirklichen, daß man innerhalb der Perforierunterlage einen einzigen zentralen Saugkasten anordnet, in den alle in der Perforierunterlage vorgesehenen Saugkanäle münden. Dies könnte bei einer-Serforiertrommel oder -walze ebenso verwirklicht werden, wie auch bei einer im wesentlichen plattenförmig gestalteten Perforierunterlage. Wenn bei einer Perforiertrommel oder -walze der Saugkanal im Innern vorgesehen ist, könnte man bei einem plattenförmigen Perforierblock od. dgl. diesen Saugkanal außerhalb der eigentlichen Perforierunterlage, beispielsweise unterhalb hiervon anordnen.
• Als konstruktive Lösung wäre es hier möglich, den Saugkanal als ein Saugrohr auszubilden, welches umfangsseitig mit Saugdurchbrüchen versehen ist. Es wäre aber auch genau so gut möglich, anstelle eines Saugrohres ein rinnenformiges Saugbauelement zu verwenden, das im Gegensatz zu einem Saugrohr eine einseitig große Öffnung besitzt, die dann bei der Montage den perforierunterlagenseitigen Mündungen der Saugkanäle zugewandt wird. Auch eine kombinierte, ineinander geschachtelte Ausführung von Saugrohr und Saugrinne wäre möglich.
• Bei einer trommel- bzw. walzenförmigen Perforierunterlage ist es zweckmäßig, wenn jeder einzelnen Saugkanalreihe je ein eigener Saugkasten zugeordnet ist, der im Innern der Perforierunterlage mit seiner den Saugkanälenzugewandten Öffnung dicht aM er Innenseite der Perforierunterlage anliegt. Damit wirkt auf jede einzelne, sich in Längsrichtung der Perforiertrommel oder -walze erstreckende Saugkanal-Lochreihe ein eigener Saugkasten, so daß damit jede einzelne Lochreihe intensiv einer Saugströmung unterliegt, wodurch der Effekt des Ansaugens des Perforiergutes besonders intensiv ist.
• Zusammenfassend ist es der Erfindung überhaupt gelungen, eine Vorrichtung zum Perforieren von flächenhaften Erzeugnissen so zu gestalten, daß sie zuverlässig wirkt, einen hohen Wirkungsgrad besitzt und in der Lage ist, universell angewendet zu werden. Sie stellt damit eine für die Praxis höchst brauchbare Lösung von hohem Nutzungswert dar. Sie ist auf Grund der Zuverlässigkeit ihrer Wirkung und der rationellen Ausnutzung der Maschinenkapazität technisch fortschrittlich und wird allen Anforderungen durch ihre universelle Anwendbarkeit vorlauf gerecht.
• Im übrigen ist ein'Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes auf den beiliegenden Zeichnungen wiedergegeben; dabei zeigen Fiq 1 eine schematische Seitenansicht der neuen Vorrichtung, Fig. 2 eine entsprechende Draufsicht hierzu, Fig. 3 -eine Ausschnittdarstellung einer Perforiertrommel oder -walze im Bereiche einer als Saugkanäle ausgebilden Lochreihe während der Ansaugphase, und Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung nach der Perforierung des Perforierguts.
• Wie ersichtlich, befindet sich das Perforiergut 10, beispielsweise eine zu perforierende Kunststoffolie od. dgl.
• auf einem Wickelvorrat 11. Von diesem Wickelvorrat 10 aus wird das Perforiergut über eine Perforierunterlage 12, beispielsweise eine Perforiertrommel oder -walze geführt und gelangt dann schließlich auf einen Aufwickelvorrat 13.
• Dabei ist die Perforierunterlage zwischen den beiden Vorräten 11 und 13 angeordnet. Es handelt sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt um walzenförmige Elemente, die drehbar gelagert sind. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Strecke A des Perforiergutes im Bereiche zwischen dem Wickelvorrat 11 und der Perforierunterlage 12 noch ungelocht, während die Strecke B im Bereiche zwischen der Perforierunterlage 12 und dem Aufwickelvorrat 13 bereits mit einer Perforierung 14 versehen ist, die im beiliegenden Ausführungsbeispiel aus rechteckigen DurchbrUchen besteht.
• Das Perforiergut 10 legt sich oberseitig auf Teilen der Umfangslänge der trommelförmigen Perforierunterlage 12 an und wird hierauf abgestützt. Im Ausführungsbeispiel befindet sich oberhalb der Perforierunterlage 12 eine Düsenanordnung 15, durch die hindurch in der angegebenen Pfeilrichtung Heißluft gezielt strömen kann. Die Düse 15 selbst ist innerhalb einer Rinne 16 vorgesehen.
• Wie ferner aus Fig. 2 ersichtlich, ist die trommelförmige Perforierunterlage sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung mit Lochreihen 17 versehen, die als noch näher zu beschreibende Saugkanäle ausgebildet sind.
• Insbesondere in den Ausschnittdarstellungen gemäß den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß der Nantel 18 der Perforierunterlage 12 eine gewisse Wandstärke besitzt.
• Der Mantel 18 ist nun mit als Saugkanäle 19 ausgebildeten Perforierdurchbrüchen versehen, die den Mantel 18 auf voller Querschnittsstärke durchsetzen. Unmittelbar unterhalb dieser Saugkanäle 19 befindet sich ein Saugkasten 20, welcher unmittelbar dicht an der Innenwandfläche 18a des Mantels 18 anliegt. Innerhalb dieses Saugkastens befindet sich ein Saugrohr 21, so daß im Bereich des gesamten Saugkastens eine Saugwirkung vorherrscht. Beispielsweise kann dieses Rohr 21 an eine Vakuumpumpe od. dgl. angeschlossen sein.
• In Fig. 3 ist demonstriert, wie sich das Perforiergut, beispielsweise eine Kunststofffolie 10, im Bereiche der als Durchgangslöcher ausgebildeten Saugkanäle 19 beim Aufbau des Vakuums innerhalb des Saugkastens 20 radial nach innen in diese Saugkanäle hineinzieht. In Verbindung mit der gezielt im Bereiche dieser Saugkanäle wirkenden Heißluftströmung von der Düse 15 her wird dann die gespannte Folie stark nach innen gesaugt, wobei der plastifizierte Folienfilm stark überdehnt wird und schließlich ein Loch entsteht. Die durch das Loch eindringende Heißluftströmung schmilzt dabei sehr schnell die Lochränder an, so daß das Loch in der Folie sehr schnell auf die Größe des Saugkanals 19 im Trommelmantel aufschmilzt. Die Schmelze ordnet sich in diesem Falle als ringförmiger Wall um das Loch in der Kunststoffolie an, so daß es ringsherum zusätzlich fixiert, d.h. stabilisiert wird.
• Ist nun in die gemäß Fig. 3 in die Saugkanäle eingezogene Folie ein Perforationsloch hergestellt, wie dieses in der Fig. 4 wiedergegeben ist, wird die Vorrichtung um einen dem Abstand der Lochreihen in Umfangsrichtung der Perforierunterlage entsprechenden Abstand weiter transportiert, so daß die nächste Lochreihe wirksam werden kann. Neben dem intermittierenden Vorschub wäre aber auch unter gewissen Voraussetzungen eine kontinuierliche Förderung des Perforiergutes innerhalb der Vorrichtung möglich. Insbesondere durch die gezielte Strömungsrichtung der Heißluft innerhalb der Düsen genau auf die zu perforierenden Stellen der Perforierunterlage hin kann nun die Arbeitsgeschwindigkeit einer solchen Vorrichtung gesteigert werden, was bei einer Großflächenbestreichung der vorbekannten Vorrichtung nicht möglich ist.
• Es versteht sich abschließend nicht zuletzt von selbst, daß die dargestellte und beschriebene Ausführungsform nur als mögliches Ausführungsbeispiel für die praktische Verwirklichung der Erfindung anzusehen ist, das jedoch keinesfalls allein hierauf beschränkt sein soll. Vielmehr ließe sich der neue Effekt hinsichtlich durchgehender Saugkanäle mit anschließendem Vakuum auch abweichend von trommelförmigen Perforierunterlagen beispielsweise auch bei blockförmigen oder tischartig gestalteten, sich nicht drehenden Unterstützungen für Perforiergut anwenden, wobei man dann auch den gleichen Effekt dahingehend erzielt, daß man auch auf solchen Perforierunterlagen alle beliebigen flächenhaften Erzeugnisse, auch solche, die nicht vorbehandelt, d.h.
• vorgestreckt sind, zuverlässig und sicher perforieren kann.

Claims (7)

A n s p -r ü c h e

1. Vorrichtung zum Perforieren von Plächenerzeugnissen, wie Folienbahnen, luftdurchlässigen bahnförmigen Produkten od. dgl., mit einer an der Oberflache Aussparungsstellen von einer der Größe und Umrissgestalt der Perforierdurchbrüche entsprechenden Ausführung und einer dem Perforierbild entsprechenden Anordnung aufweisenden Perforierunterlage, auf welcher aas Perforiergut mit seiner einen Bahnseite anliegt, während auf der anderen Bahnseite des Perforierguts mit Abstand vor bzw. über diesem ein Austrittsstutzen für die Zuführung einer Heißluftströmung zur Wärmebeeinflussung des Perforierguts im Bereiche der Perforierunterlage vorgesehen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die perforierunterlagenseitigen Aussparungsstellen als sich von der Oberfläche der Perforierunterlage (12) aus zu einer perforierunterlagenseitig wirkenden Saugvorrichtung (20, 21) ununterbrochen durchgehend erstreckende Saugkanäle (19) ausgebildet sind, und daß ferner der Austrittsstutzen für die Heißluftströmung den Saugkanälen diametral gegenüberliegend ausgeordnet und ala Düse (15) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Saugvorrichtung perforierunterlagenseitig einen Saugkasten (20) bildet in den die perforierunterlagenseitigen Saugkanäle münden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß perforierunterlagenseitig ein zentraler Saugkasten (20) für alle Saugkanäle (19) der Perforierunterlage (12) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Saugkasten (20) im Innern einer zumindest teilweise hohlen Perforierunterlage vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Saugkasten außer- bzw.

unterhalb der Perforierunterlage vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß jeder einzelnen Saugkanalreihe einer trommelförmigen Perforierunterlage (12) je ein eigener Saugkasten (20) zugeordnet ist, der im Innern der Perforierunterlage mit seiner den Saugkanälen (19) zugewandten Öffnung dicht an der Innenseite der Perforierunterlage anliegt und gegebenenfalls zusätzlich ein Saugrohr (21) enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Perforierunterlage (12) eine Nadelwalze od. dgl. mit einer dem Perforierbild entsprechenden Nadelanordnung zur Vorerforierung des Perforierguts (10) vorgeordnet ist.

L e e r s e i t e