WO2009030491A1

WO2009030491A1 - Vorrichtung und verfahren zur führung einer materialbahn

Info

Publication number: WO2009030491A1
Application number: PCT/EP2008/007281
Authority: WO
Inventors: Holger Frische; Werner Beckonert
Original assignee: Windmöller & Hölscher Kg
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2009-03-12
Also published as: EP2200788A1; DE102007042025A1; DE102007042025B4; EP2200788B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Führung einer Materialbahn, welche beziehungsweise welches zur Einstellung der Breite der Materialbahn zumindest ein Längsschneidmittel nutzt, mit welcher die Bahn entlang ihrer Bewegungsrichtung (z) trennbar ist. Bei diesen Vorrichtungen können Schwankungen der Breite der Materialbahn dazu führen, dass das Messer der Längsschneidvorrichtung nicht mehr in Kontakt mit der Materialbahn steht. Die Aufgabe wird gelöst durch zumindest einen Sensor, mit welchem Messwerte aufnehmbar sind, aus denen sich die Breite der Bahn (1) ermitteln lässt und zumindest eine Betätigungsvorrichtung für das zumindest eine Längsschneidemittel (5a, 5b), mit welchem das Längsschneidemittel (5a, 5b) aktivierbar und deaktivierbar ist und welches aufgrund von Signalen des zumindest einen Sensors ansteuerbar ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Führung einer Materialbahn

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Führung einer Materialbahn, welche beziehungsweise welches zur Einstellung der Breite der Materialbahn zumindest ein Längsschneidmittel nutzt, mit welcher die Bahn entlang ihrer Bewegungsrichtung (z) trennbar ist.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie finden sich in der Regel stromabwärts von Anlagen oder Maschinen, die die Materialbahnen herstellen oder zumindest in einer Weise bearbeiten, die zu Schwankungen der Breite der Bahn führt.

In die erste Kategorie (Herstellung von Materialbahnen) gehören zum Beispiel Folienextrusionsanlagen, bei denen Schwankungen des Formats der extrudierten Folien systemimmanent sind. Gerade bei so genannten Gießfolienanlagen sind diese Schwankungen nicht zu vernachlässigen. Auch bei Blasfolienanlagen kommt es zu Schwankungen des Durchmessers der Blase, was natürlich auch zu Schwankungen der Breite der flachgelegten oder aufgeschnittenen Folie führt. Auch beim Aufschneiden einer solchen Folie können Schwankungen der Schnittlinie auftreten, was ebenfalls einen Randbeschnitt der Folienbahn notwendig macht.

In die zweite Kategorie (Bearbeiten von Bahnen) gehören Maschinen, beispielsweise Laminiermaschinen und andere Maschinen, die großen Einfluss auf die Gestalt der Materialbahn ausüben.

Stromabwärts solcher Vorrichtungen zur Führung und Einstellung der Breite der Materialbahn befinden sich oft Wickelstellen, die die Materialbahn zu einem Wickel aufwickeln. Oft ist die Vorrichtung zur Führung und Einstellung der Breite der Materialbahn auch baulich mit der Wickelvorrichtung vereinigt beziehungsweise Bestandteil der Wickel Vorrichtung.

Statt der Wickelvorrichtung kann sich jedoch auch eine Vorrichtung in der Bahntransportrichtung stromabwärts der Vorrichtung zur Führung und

Einstellung der Breite der Materialbahn befinden, die die Bahn in irgendeiner

Weise weiterverarbeitet. So etwas kann zum Beispiel durch eine

Druckmaschine geschehen. Die genannten Beispiele zeigen, dass in der Regel

Materialbahnen aus Kunststoff, vorzugsweise Kunststofffolie, oder Papier durch die Transportvorrichtung transportiert werden.

Wie eingangs angemerkt, wird die Breite der Materialbahn durch ein Beschneiden derselben eingestellt. So können zum Beispiel ein oder beide Ränder der Bahn „abgeschnitten" werden. Der Fachmann nennt diese Maßnahme „Randbeschnitt". Allerdings ist es ebenso bekannt, eine Bahn in mehrere „Nutzen", das heißt mehrere zu nutzende Materialbahnen längs ihrer Laufrichtung zu zerschneiden.

Als Längsschneidmittel sind natürlich Messerklingen oder Keile bekannt. Es ist jedoch auch möglich, den Längsschnitt durch einen Strahl eines Mediums wie

Wasser vorzunehmen, was beispielsweise von der EP1007280 B1 gelehrt wird.

Auch ein Schweißmittel wie ein Laser kommt als Schneidmittel in Frage.

Gegenüber den Längsschneideinrichtungen mit Messern oder Keilen haben diese Schneidmittel den Vorteil nicht zu verschleißen. Sie haben jedoch den Nachteil eines hohen Medien- oder Energieverbrauchs.

Insbesondere bei Längsschneidemitteln, die ein Messer oder einen Keil zum Zerschneiden der Bahn aufweisen, führen größere Bahnschwankungen oft zu einer Deaktivierung der Schneidvorrichtung oder gar zu Schwierigkeiten im Bereich der nach gelagerten Verarbeitung oder Aufwicklung der Bahn.

Die WO 2005/105635 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Führung einer Materialbahn, welche zur Einstellung der Breite der Materialbahn zumindest ein Längsschneidmittel aufweist, mit welcher die Bahn entlang ihrer Bewegungsrichtung (z) in zumindest zwei Teilbahnen, von denen eine der Randstreifen ist, trennbar ist. Der Randstreifen wird einer Greif- und Transportvorrichtung übergeben und zu einem späteren Zeitpunkt, mittels einer Schneidvorrichtung, abgetrennt.

Bei Vorrichtungen zum Fördern und Bearbeiten von Materialbahnen können Schwankungen der Breite der Materialbahn dazu führen, dass das Messer der Längsschneidvorrichtung nicht mehr in Kontakt mit der Materialbahn steht. Dies ist dann der Fall, wenn die Bahnbreite durch Produktionsfehler schmaler als die Sollbreite oder gerade gleich dieser Sollbreite ist. In diesem Fall fällt kein Randstreifen an.

Erhöht sich anschließend die Breite der Materialbahn über den Bereich der Längsschneidevorrichtung hinaus, so kann die Materialbahn seitlich von der Messerflanke abgelenkt werden, wobei die Messerschneide keinen Randbeschnitt mehr durchführt. Dadurch können Probleme bei der Weiterverarbeitung der Bahn entstehen. Auch Maschinenstillstände sind nicht auszuschließen, was hohe Kosten verursachen kann.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die die oben beschriebenen Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Breite der Bahn mit einem Sensor detektiert. Dazu kann die Reflexion oder Transmission der Folie (z. B. optisch) an bestimmten Punkten entlang der Breite der Bahn gemessen werden. Ist in dem Bereich, in dem der Schnitt vorgenommen werden soll, keine Folie vorhanden, dann wird das Schneidmittel deaktiviert also im Falle eines Messers aus der Schneidposition weggefahren. Dadurch wird vermieden, dass das Messer den Lauf der Materialbahn behindert, wenn diese durch eine Zunahme ihrer Breite wieder in den Schneidbereich kommt. Ohne Abziehen des Messers aus der Schneidposition, würde die breiter werdende Materialbahn gegen die stumpfe Flanke des Messers laufen und sich an dieser „aufbauen", wie es bei Vorrichtungen des Standes der Technik vorkommen kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird lediglich ein Eintreten oder Austreten von Bahnmaterial in den Bereich einer

Längsschneidevorrichtung von einem Sensor detektiert. Beim Eintreten des

Bahnmaterials in den Bereich einer Längsschneidevorrichtung wird das Messer in die Materialbahn eingeführt. Dieser Vorgang wird mit „Aktivierung" der

Längsschneidevorrichtung bezeichnet. Beim Austreten des Bahnmaterials aus dem Bereich der Längsschneidevorrichtung wird das Messer aus der

Materialbahn herausgezogen. Dieser Vorgang wird „Deaktivierung" der

Längsschneidevorrichtung genannt.

In den meisten Fällen wird die Längsschneidevorrichtung erst dann aktiviert, wenn die Materialbahn bereits über den potentiellen Schnittbereich der Längsschneidevorrichtung, den so genannten Wirkbereich der

Längsschneidevorrichtung, herausragt.

Idealerweise liegt der Anteil des Randbereiches, den der Fachmann mit „Verschnitt" bezeichnet, unterhalb von 10% der gesamten Materialbahnbreite.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich zu der Längsschneidvorrichtung noch eine Querschneidvorrichtung vorgesehen. Die Aufgabe der Querschneidvorrichtung besteht darin, eine Teilbahn (Randstreifen) nach Wiedereintritt der Materialbahn in den Bereich der Längsschneidvorrichtung, mit einem Querschnitt zu versehen. Da das Messer der Längsschneidvorrichtung, erst nach erneutem Überschreiten der Sollbreite der Materialbahn in diese geführt wird, sind die Teilbahnen (Randstreifen und Hauptfolienbahn) noch über eine Folienfahne miteinander verbunden. Damit wieder zumindest zwei voneinander getrennte Teilbahnen entstehen können, muss ein Querschnitt einer Teilbahn (hier Randstreifen) erfolgen.

Die Querschneidvorrichtung ist weiter stromabwärts angebracht als die Längsschneidvorrichtung und mit einer Steuereinheit versehen. Diese Steuereinheit berechnet die Zeitdifferenz in welcher das Messer der Querschneidevorrichtung in die Materialbahn eintreten muss, um den Querschnitt durchzuführen, wenn der Beginn des Längsschnitts an der Querschnittstelle angekommen ist. Die Zeitdifferenz, die der Querschnitt gegenüber dem „neuen" Längsschnitt haben muss, ist vor allem abhängig von der Fördergeschwindigkeit der Materialbahn.

Nach dem Querschneiden ist der Randstreifen (oder die Teilbahn) in

Bahnlaufrichtung hinter der Längsschneidevorrichtung nicht mehr mit der Folienbahn verbunden und kann der Vorrichtung zum Abführen einer Teilbahn, die in bevorzugter Weise aus einer Absaugvorrichtung besteht, zuführbar gemacht werden.

Ein Vorteil des Vorsehens der Querschneidvorrichtung besteht darin, dass der

Querschnitt zum Trennen des Randstreifens von der Folienbahn nicht mehr händisch vorgenommen werden muss, was während des Maschinenbetriebes zu kompliziert ist und deswegen Maschinenstillstände verursacht.

Die oben bereits erwähnte Absaugvorrichtung zum Abführen einer Teilbahn kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform aus einem Saugrüssel bestehen, der senkrecht zur Transportrichtung der Materialbahn justierbar angebracht ist. Dadurch kann der Randstreifen optimal von der restlichen Materialbahn abgeführt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die einzelnen Teilbahnen über eine Förderwalze synchron weiter transportiert. Anschließend wird eine Teilbahn (hier der Randstreifen) von der Absaugvorrichtung abgeführt.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Längsschneidvorrichtung mit einer Komponente orthogonal zur Materialbahn beziehungsweise zur der Ebene der Materialbahnoberfläche wegklappbar. Dadurch wird das Einfädeln des Materialstranges bei Produktionsbeginn vereinfacht. Aus diesem Grund ist auch die oben beschriebene Förderwalze zum Transport der einzelnen Teilbahnen gleichermaßen wegklappbar gelagert. Bei der Auswahl der Sensoren, die die Messwerte liefern, aus denen sich die Breite oder das Vorhandensein der Materialbahn ablesen lässt, ist die Verwendung optischer Sensoren von Vorteil. Wenn diese derart angebracht und eingestellt sind, dass sie die Transmission oder Reflektion von Licht messen, werden vorteilhafterweise Sensoren eingesetzt werden, die die Intensität des auf die Wirkfläche des Sensors fallenden Lichtes messen können. Bei Sensoren, die die Lichtreflexion zu diesen Zwecken messen, werden oft die Strahlungsquelle und der Sensor auf einer Seite der Materialbahn angebracht sein. Zur Realisierung solcher Systeme sind integrierte Vorrichtungen aus Lichtquelle und Sensor am Markt erhältlich.

Es kann vorteilhaft sein, als Gutsignal das von der Folie oder dem Material der Bahn reflektierte Licht zu messen. Insbesondere bei Materialbahnen, die im Bereich des aufreffenden Lichtes keine glatte sondern eine wellige oder faltige Oberfläche aufweisen, stößt diese Methode jedoch an Grenzen. Insbesondere in diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in der Richtung des von der Strahlungsquelle ausgesendeten Lichtstrahles „hinter" der Materialbahn einen stark reflektierenden Gegenstand, wie einen Spiegel anzubringen. Dieser Spiegel kann so justiert werden, dass er ein starkes „Gutsignal" zurück auf die Wirkfläche des Sensors wirft. Dieses Gutsignal wird zumindest deutlich schwächer, wenn sich Material der Materialbahn auf dem Weg des Lichtes zwischen Lichtquelle und Sensor befindet. Aus diesem Intensitätsunterschied kann ein sehr brauchbares Messsignal gewonnen werden. Bei solchen Vorrichtungen ist weiterhin von Vorteil, die Lichtquelle, den Bereich der Materialbahn, auf den das Licht fällt und den Sensor so zu positionieren, dass von der Materialbahn reflektierte Licht nicht direkt auf die Wirkfläche des Sensors fällt. Andernfalls könnte es insbesondere bei stark reflektierenden Bahnen zu Falschmessungen kommen. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Querschnitt einer Vorrichtung zur Führung einer Materialbahn im Normalbetrieb Fig. 2 Draufsicht einer Vorrichtung zur Führung einer Materialbahn im

Normalbetrieb

Fig. 3 Eine Skizze eines Verfahrensablaufs zu einem ersten Zeitpunkt A Fig. 4 Eine Skizze eines Verfahrensablaufs zu einem zweiten Zeitpunkt B Fig. 5 Eine Skizze eines Verfahrensablaufs zu einem dritten Zeitpunkt C

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht und Fig. 2 die Seitenansicht entlang der Schnittes A-A einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Materialbahn 1 wird über eine Leitwalze 2 zu einer Breitstreckwalze 22, welche zum Strecken der Materialbahn 1 quer zur Transportrichtung z dient, geführt. Nach weiteren Leitwalzen 4 wird die Materialbahn 1 stromabwärts zu den ersten Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b transportiert, die die Materialbahn 1 in einzelne Nutzen 1a, 1 b, 1c und den Randbereich bzw. Randschnitt 1a', 1 b' aufteilen. Die Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b sind auf einem Messerbalken 18 montiert und seitlich auf diesem verschiebbar. Die Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b bestehen aus einem Halter, welcher jeweils zwei Klingenschieber aufnehmen kann, wobei die jeweilige untere Klinge die Materialbahn 1 schneidet. Gegebenenfalls kann die obere Klinge über eine einfache Schiebevorrichtung 8 die verschlissene untere Klinge im laufenden Betrieb ersetzen. Die seitliche Position der Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b kann mittels Skaleneinheiten, die auf dem Messerbalken 18 angebracht sind, reproduzierbar eingestellt werden. Außerdem kann der Messerbalken 18 mit den Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b zum leichteren Einziehen bzw. Einfädeln der Materialbahn 1 bei Produktionsbeginn pneumatisch durch den Zylinder 19 orthogonal zur Materialbahn 1 abgeschwenkt werden. Speziell bei dieser Vorrichtung ist gemeint, dass der Messerbalken mit einer Schwenkbewegung, die auch Komponenten in Richtung des Lots auf der Materialbahnoberfläche enthält (in Figur 3 y-Richtung) von der Materialbahn 1 abgeschwenkt wird. Alternativ zu einem Messerbalken könnte natürlich auch nur ein Messer oder mehrere Messer individuell in einer solchen Weise weggeschwenkt werden. Wichtig ist, dass die Bewegung oder die Bewegungen die Messer aus der Ebene der Bahn im Bereich des Schnitts fördern. Jede Längsschneidvorrichtung 5a, 5b ist mit einem federgelagerten Schutzblech zur Absicherung der Schneidklingen ausgestattet. Beim Abschwenken des Messerbalkens verschwinden die Schneidklingen innerhalb des Schutzblechs. Bei den Längsschneidvorrichtungen 5a, die den Randschnitt 1a', 1 b' vornehmen, ist der Klingenschieber 8 zusätzlich mit einem Pneumatikzylinder 7 ausgestattet, mit dem die Klingen von der Materialbahn 1 weg bzw. zur Materialbahn 1 hin gefahren werden kann. Dabei wird das Hineinfahren der Klinge in die Materialbahn 1 im Folgenden mit „Aktivierung" und das Wegfahren mit „Deaktivierung" der Längsschneidvorrichtungen 5a bezeichnet. Angesteuert wird der Pneumatikzylinder 7 durch eine Steuervorrichtung, die zwei Sensoren 3a, 3b umfasst, die oberhalb der Längsschneidvorrichtungen 5a montiert sind. Dabei handelt es sich beispielsweise um optische Sensoren z.B. Infrarotsensoren. Aber auch Tastsensoren sind hier denkbar. Diese Sensoren 3a, 3b detektieren, ob die Breite des Randstreifens 21 größer ist, als der Abstand zwischen Sensor 3a und 3b. Zur Verminderung des Kantenaufbaus an den Stirnflächen der Materialbahnrolle 23 ist eine Querchangierung 21 des Messerbalkens 18 angebracht. Zur Erhöhung der Klingenstandzeit bzw. -Einsatzzeit sind die Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b mit einer Längschangierung 20 ausgestattet, damit die Materialbahn 1 nicht immer auf derselben Position der Klinge geführt wird. Außerdem sind die Klingen der Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b mit einer Heizvorrichtung ausgestattet, da Tests gezeigt haben, dass beheizte Klingen eine bessere Schnittqualität ergeben.

Unterhalb der Längsschneidvorrichtungen 5a, 5b beginnt der Aufteilbereich der Nutzen 1a, 1 b, 1c der Materialbahn 1. Diese Baugruppe besteht aus zwei Platten 15, die über Traversen miteinander verbunden sind und ist drehbar um die Achse 13 zum Seitengestell 25 der Vorrichtung gelagert. Mit dem Pneumatikzylinder 16 kann die gummierte Vorzugwalze 9, die zwischen den Platten 15 gelagert ist, gegen die untere Leitwalze 4 gedrückt werden. Unterhalb der gummierten Vorzugswalze 9 und zwischen den beiden Platten 15 sind zwei seitlich verschiebbare Abführvorrichtungen 11 für die Randstreifen 1a', 1 b' angeordnet. Dabei kann es sich um Absaugtrichter, aber auch um rein mechanische Abgreifvorrichtungen handeln. Die seitliche Positionierung der Abführvorrichtungen 11 kann über eine Skalentafel erfolgen. An der hier beschriebenen Abführvorrichtung 11 sind ein Absaugschlauch 14 und ein hier nicht gezeigtes zugehöriges Absauggebläse montiert. An der oberen Öffnung der Abführvorrichtung 11 ist eine Querschneidevorrichtung 10 beweglich gelagert. Das Messer der Querschneidevorrichtung 10 kann über einen Pneumatikzylinder 12 in Richtung der Materialbahn 1 bewegt werden. Die Materialbahn 1 läuft anschließend über eine weitere Leitwalze, zu einer Breitstreckwalze 17, über Kühlwalzen 24 und einer Kontaktwalze zum Materialbahnwickel 23.

Durch Breitenschwankungen bzw. seitliches Verlaufen der Materialbahn 1 kann die Materialbahn 1 außerhalb des Bereichs der Längsschnitteinrichtungen 5a gelangen. Das Fehlen des Randbereichs 21 wird vom Sensor 3b erkannt, der ein Signal zu den Längsschnitteinrichtungen 5a sendet, so dass der Pneumatikzylinder 7 die Klinge mit dem unteren Klingenhalter 8 aus der Materialbahn 1 zieht. Jetzt wird kein Randstreifen 21 mehr von der Materialbahn 1 abgetrennt.

Wenn jetzt die Materialbahn 1 wieder breiter wird, läuft diese 1 wieder in den Bereich der Längsschnitteinrichtungen 5a ein. Der Sensor 3a registriert das Einlaufen der Materialbahn 1 in den Randbereich. Ist der Randbereich groß genug, so dass ein Randstreifen 21 abgetrennt werden kann, so wird dies vom Sensor 3b registriert und von diesem 3b ein Signal zur Längsschnitteinrichtungen 5a gesendet. Daraufhin wird mit dem Pneumatikzylinder 7 die Klinge mit dem unteren Klingenhalter 8 zur Materialbahn 1 geführt und ein Längsschnitt durchgeführt. Der Randstreifen 21 ist aber noch mit dem Nutzen 1a, 1c verbunden und läuft nun zusammen mit diesem 1a, 1 b, 1c weiter stromabwärts in Richtung des Wickels 23. Um den Randstreifen 21 vom Nutzen 1a, 1c zu trennen und in die Abführvorrichtung 11 einführen zu können, muss kurz nach Eintauchen der Klinge der Längsschnitteinrichtung 5a in die Materialbahn 1 ein Querschnitt des Randstreifens 21 durch die Querschnittvorrichtung 10 erfolgen. Hierzu wird der Querschneidvorrichtung 10 ein Signal von dessen Steuereinrichtung zugeführt, wobei dies zeitverzögert zum Eintritt der Klinge der Längsschnitteinrichtungen 5a in die Materialbahn 1 erfolgt. Das Querschneidemesser der Querschneidevorrichtung 10 wird mit dem Pneumatikzylinder 12 in Richtung der Materialbahn 1 bewegt. Durch die Klinge des Querschneidemessers wird der Randstreifen 21 in seiner Bewegung stromabwärts abgebremst. Durch die Nachförderung des Randstreifens 21 , durch den NIP (Walzenspalt der unteren Walze 4 und gummierter Vorzugwalze 9), entsteht eine Randschleifenschlaufe 26, die sich in die unter der Materialbahn 21 befindliche Abführvorrichtung 11 legt. Gleichzeitig steigt die Zugspannung im Randstreifen 21 hinter der bremsenden Klinge der Querschneidvorrichtung 10, da die Vorzugwalzen 24 sowie der Wickel 23 am Randstreifen 21 ziehen. Die erhöhte Zugspannung im Randstreifen 21 in Kombination mit der Klinge der Querschneidvorrichtung 10 trennen den Randstreifen 21 ab. Das anliegende Vakuum in der Abführvorrichtung 11 saugt die Schleife 26 des Randstreifens 21 an und fördert ihn 21 in die Entsorgung.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen einen skizzierten Verfahrensablauf eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten. In Figur 1 ist die Situation zu einem ersten Zeitpunkt A gezeigt. Die Messer 31 befinden sich in ihrer Schneidposition 35. Sie haben die Bahn 1 entlang der Schnittlinie 32 durchtrennt. Die Bahn wird in der von dem Pfeil angegebenen Richtung z bewegt. Demzufolge gibt die gestrichelte Linie 33 an, welchen Weg die Schnittlinie weiter nimmt, wenn die Messer 31 in ihrer Schneidposition verbleiben, wenn die Bahn weiter bewegt wird. In Figur 3 ist auch noch der Sensor 29 zu sehen. Er ist den Schneidmessern 31 entgegen der Bahnlaufrichtung vorgelagert. Schon in Figur 3 ist daher absehbar, dass der Bereich schmalerer Bahn 34 erst den Sensor 29 und dann erst die Position 35 der Messer 31 erreicht. Dieser Zustand ist zum Zeitpunkt B eingetreten. Figur 4 zeigt die Situation, die sich zu diesem zweiten Zeitpunkt ergibt. Der schmälere Bahnabschnitt 34 hat bereits den Sensor 29 erreicht. Dieser hat einen nicht gezeigten Aktor aktiviert, der die Messer 31 aus ihrer Schneidposition herauszieht. Dieser Umstand wird in Figur 4 durch die gepunkteten Linien 30 symbolisiert, die das aus der Bahn auftauchende Messer darstellen. Dieser „Auftauchvorgang" kann so schnell vor sich gehen, dass ein Teil der in Figur 4 gestrichelten Linie 30 nicht mehr durchtrennt wird. In diesem Fall könnte es jedoch Komplikationen geben, da die Randstreifen 21 dann an der Bahn hängen bleiben und nicht zur Gänze abgetrennt werden. Wenn die Randstreifen 21 einer Abführvorrichtung 11 zugeführt werden, wie sie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, kann dies unter anderem zum Abriss der Randstreifen 21 und damit zur Beschädigung der Bahnränder führen. Daher erscheint es vorteilhaft, das Messer beziehungsweise die Messer 31 so lange in einer schneidaktiven Position 35 zu belassen, bis sie 31 tatsächlich die Engstelle der Bahn 1 erreichen und den oder die Randstreifen 21 vollständig abtrennen.

Auch beim Wiederbeginn des Schneidvorganges ist die zeitliche Abfolge, in der die Aktoren, die die Messerposition steuern, angesteuert werden, wichtig. Wenn die Messer 31 in der schneidaktiven Position sind, wenn die breiter werdende Bahn 1 wieder den Wirkbereich der Messer kommt (in x Richtung quer zur Transportrichtung der Bahn z) kann es dazu kommen, dass die Bahn 1 vom Messer 31 weg nach Innen gedrückt wird, kein Randbeschnitt stattfindet und es zur Bildung von Falten beim Aufwickeln der solcherart gestauchten Bahn 1 kommt. Einer solchen Entwicklung könnte jedoch vorgebeugt werden, indem der Anstellwinkel der Messer in der Ebene der Bahn 1 bei Beginn des Schnittes anders ist als während des normalen Schnittbetriebes.

Eine weitere sehr vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die Messer 31 erst dann wieder in Schnittposition zu bringen (am Besten durch eine Bewegung, die zumindest Komponenten in Richtung des Lotes auf die Ebene der Bahn 1 enthält, Raumrichtung y), wenn breitere Stellen der Bahn bereits das oder die Messer 31 (zumindest ein Messer oder Schneidmittel wird man brauchen) passiert haben. Wenn in dieser Weise verfahren wird, ergibt sich zum Zeitpunkt des Einschneidens in die Bahn die in Figur 5 dargestellte Situation: Die Randstreifen 21 bleiben zunächst über Bahnmaterial, das sich zwischen der Eintauchstelle 35 der Messer 31 und dem Zentrum des Bereichs schmalerer Folienbahn befindet, verbunden. Nach dem Eintauchen der Messer in die Bahn trennen diese wieder die Bahn 1 von den Randstreifen 21 , was durch die Linie 32 im unteren Bereich der Figur 5 dargestellt ist. Die zu letzt diskutierte Vorgehensweise hat den Nachteil, dass der lediglich teilweise abgetrennte Randstreifen 21 zunächst nicht von der Abführvorrichtung 11 einer adäquaten Weiterverwertung zugeführt werden kann, da das vorauseilende Ende der oder des Randstreifens 21 ja noch an der Bahn 1 hängt. Allerdings wird durch das Mitführen der oder des Randstreifens eben auch verhindert, dass dieser lose an sich drehenden Bauteilen vorbeigeführt wird und eine Blockade der ganzen Maschine herbeiführt, indem er 21 sich zum Beispiel um drehende Wellen der Vorrichtung wickelt. Daher kann es vorteilhaft sein, einen Querschnitt durch den Randstreifen 21 , der diesen 21 endgültig von der Bahn 1 trennt, zu einem relativ späten Zeitpunkt, da schon eine vorbestimmte Bahnlänge teilweise abgetrennten Randstreifens 21 die Querschneideinrichtung 10 passiert hat, vorzunehmen. Unmittelbar nach oder bereits vor diesem Querschnitt sollte die Abführvorrichtung 11 in einer Weise aktiviert sein, die es ihr 11 gestattet, das nach dem Quertrennschnitt nun lose vorauseilende Ende eines Randstreifens 21 zu arretieren.

Das Ergebnis des zuletzt beschriebenen Vorgehens besteht darin, dass der Anfang des nach einem Bereich schmalerer Folie teilweise abgetrennten Randstreifens 31 zunächst einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird, indem er der Bahn 1 folgt. In der Regel wird die weitere Verarbeitung zunächst in einem Aufwickeln auf einem Bahnwickel 23 bestehen. In der Folge wird der Randstreifen 21 durch einen Quertrennschnitt durchtrennt und das vorauseilende Ende des durchtrennten Randstreifens 21 wird von einer Abführvorrichtung 11 aufgenommen. Ein Bestreben kann darin bestehen, die Länge des Teils des Randstreifens, der mit auf dem Wickel aufgewickelt wird, klein zu halten, den Quertrennschnitt also direkt am Beginn oder kurz nach dem Beginn des Randstreifens durchzuführen. Zu der technischen Ausführung der oben dargestellten Verfahren sind folgende Mittel vorteilhaft einsetzbar: Eine Steuervorrichtung/Computer, die zumindest mit einem Teil der oben erwähnten Maschinenkomponenten in Verbindung steht und zur Ausführung des Verfahrens eingestellt ist. Dies wird oft computerimplementiert vorzugsweise mit einem Programm geschehen.

Das betreffende Computerprogramm oder geeignete Datensequenzen können einer Steuervorrichtung/Computer auf einem Datenträger oder als Datenstrom (z. B. per E-Mail) zugänglich gemacht werden.

Zur Ausführung der oben skizzierten Verfahren sind Messer- beziehungsweise Messeraktoren vorteilhaft, die die Messer aus der Bahnebene hinaus bewegen. Gut ist hierbei eine Bewegung, die zumindest eine Komponente enthält, die orthogonal zur Ebene der Bahn im Schnittbereich verläuft (y-Richtung). Dies kann eine Schwenkbewegung sein. Es ist jedoch auch eine Translation denkbar. Diese kann auch genau orthogonal zur Bahnebene verlaufen. Die Abführvorrichtung kann vorteilhafterweise mit einer Absaugvorrichtung ausgestattet sein, so dass sie abzuführende Folie ansaugt. Einige (zumindest einer), wenn nicht alle Längs- und Querschneidevorgänge und die zugehörigen Messerbewegungen sollten fliegend, das heißt bei laufender Maschine durchgeführt werden können.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Führung einer Materialbahn (1 ), welche zur Einstellung der Breite der Materialbahn (1 ) zumindest ein Längsschneidmittel (5a, 5b) aufweist, mit welcher die Bahn (1 ) entlang ihrer Bewegungsrichtung (z) in zumindest zwei Teilbahnen (1a, 1a', 1 b, 1 b', 1c) trennbar ist, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor, mit welchem Messwerte aufnehmbar sind, aus denen sich die Breite der Bahn (1 ) ermitteln lässt und zumindest eine Betätigungsvorrichtung für das zumindest eine Längsschneidemittel (5a, 5b), mit welchem das Längsschneidemittel (5a, 5b) aktivierbar und deaktivierbar ist und welches aufgrund von Signalen des zumindest einen Sensors ansteuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch zumindest eine Querschneidevorrichtung (10) zum Durchtrennen zumindest einer Teilbahn (1a, 1a', 1 b, 1 b', 1c), welche von einer Steuervorrichtung aktivierbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (1 ) mittels einer Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) in zumindest zwei Teilbahnen (1a, 1a', 1 b, 1 b', 1c) zerlegbar ist, wobei zumindest eine Teilbahn (1 a, 1a', 1 b, 1 b', 1c) aus einem Randbereich (21 ) der Materialbahn (1 ) besteht.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuergerät, mit welchem der Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) Signale zur Aktivierung bzw. Deaktivierung derselben (5a, 5b) zusendbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der drei vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer der Querschneidevorrichtung (10) mittels eines Pneumatikzylinders (12) in Richtung der Materialbahn (1 ) beweglich ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abführvorrichtung (11 ) zum Abführen zumindest einer Teilbahn (1a, 1a', 1b, 1b', 1c) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführvorrichtung (11 ) zum Abführen einer Teilbahn (1a, 1a', 1 b, 1 b', 1 c) ein Gebläse umfasst, mit welchem ein Luftstrom erzeugbar ist, der die Teilbahn ansaugt.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorzugwalze (9), die in Bahnlaufrichtung zwischen der Längsschneidein- richtung (5a, 5b) und Abführvorrichtung (11 ) angebracht ist, mit welcher zumindest zwei Teilbahnen (1 a, 1a', 1 b, 1 b', 1c) synchron transportierbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugwalze (9) zum Einziehen der Materialbahn (1 ) bei Produktionsbeginn orthogonal zur Materialbahn (1 ) abschwenkbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit, die der Querschneidevorrichtung (10) ein zeitverzögertes Signal zur Aktivierung der Klinge der Querschneidevorrichtung (10) zukommen lässt.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Längsschneidevorrichtungen (5a, 5b), die vorzugsweise auf einem Messerbalken (18) angebracht ist, zum Einziehen der Materialbahn (1 ) bei Produktionsbeginn orthogonal zur Materialbahn (1 ) abschwenkbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschneidevorrichtungen (5a, 5b) auf dem Messbalken (18) querver- schieblich gelagert sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingen der Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) mit einer Heizvorrichtung ausgestattet sind.

14. Verfahren zur Führung einer Materialbahn (1 ), welche durch einen vorgelagerten Produktions- oder Bearbeitungsprozess Breitenschwankungen unterworfen ist, bei der zur Einstellung der Breite der Materialbahn (1 ) zumindest ein Längs- schneidmittel (5a, 5b) verwendet wird, mit welchem die Bahn (1 ) entlang ihrer Bewegungsrichtung (z) in zumindest zwei Teilbahnen (1a, 1a', 1b, 1b', 1c) getrennt wird, dadurch gekennzeichnet - dass durch zumindest einen Sensor Messwerte aufgenommen werden, aus denen ermittelt wird, ob sich im Wirkbereich des zumindest einen Längsschneidemittels (5a, 5b) Bahnmaterial befindet, und

- dass die Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) deaktiviert wird, wenn infolge einer Verringerung der Breite der Bahn kein Bahnmaterial im Schneidbereich des zumindest einen Längsschneidemittels (5a, 5b) ist.

15. Verfahren nach den vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei erneutem Eintritt von Bahnmaterial in den Bereich der Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) diese (5a, 5b) wieder aktiviert wird.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem zeitverzögerten Signal die Steuereinheit der Querschneidevorrichtung (10) aktiviert wird.

17. Verfahren nach den vorstehenden Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Messer der Querschneideeinrichtung (10) der Randstreifen (21 ) abgebremst wird, wobei durch die Vorzugwalze (9) der Randstreifen (21 ) weiter transportiert wird, ; o dass eine Randschleifenschlaufe (26) entsteht, die von der Abführvorrichtung (11 ) angesaugt wird.

18. Verfahren nach den vorstehenden Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Abbremsen des Randstreifens (21 ) durch das Messer der Querschneidevorrichtung (10) und gleichzeitiger Erhöhung der Zugspannung durch die Vorzugwalzen (24) des Randstreifens (21 ) weiter stromabwärts der Randstreifen (21 ) von der Materialbahn (1 ) abgetrennt wird.

19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor verwendet wird, der die Intensität eines Lichtstrahles misst, der auf eine Lichtquelle zurückgeht, die sich auf derselben Seite der Materialbahn (1 ) befindet, wie der optische Sensor.

20. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl auf die Materialbahn (1 ) gelenkt wird, wenn sich Material der Materialbahn im Wirkbereich der zumindest einen Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) befindet.

21. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl auf einen Spiegel fällt, wenn sich kein Material der Materialbahn im Wirkbereich der zumindest einen Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) befindet und dass der Spiegel Licht des Lichtstrahles zurück in die Sensorvorrichtung lenkt.

22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- die zum Längsschneiden der Bahn (1 ) - beziehungsweise zum Abtrennen eines Randstreifens 21 - verwendete Längsschneidevorrichtung (5a, 5b) zumindest ein Messer (31 ) enthält

- und dass dieses zumindest eine Messer (31 ) zumindest bei einer Bewegung in seine Schneidposition (35) hinein oder aus seiner Schneidposition (35) hinaus eine Bewegung - vorzugsweise eine Schwenkbewegung - vollzieht,

- die zumindest eine Komponente parallel zu einem Lot auf der Ebene der Bahn (1 ) im Bereich der Schneidposition (35) aufweist.