DE2637090A1 - Maschine zum perforieren von polyaethylenfilm hoher dichte - Google Patents

Description

München, den 8. AUG. 1976 15 611 ¹EZU

Patentanwälte * T ·

Dipl.-!no- C. Wallach
Dipl.-Ing. G. Koch

Dr. T. i-laibach

Dipl.-Ing. R. Feldkamp

8 München 2

KaufingCTStr. 8, Tc-I. (089) 240275

Paclene Company Limited, Ennis, County Clare / Irland

Haschine zum Perforieren von Polyäthylenfilm

hoher Dichte

Die Erfindung betrifft eine Haschine zum Perforieren von Polyäthylenfilm hoher Dichte oder anderweitigem Film- bzw« Folienmaterial, mit einer Vorrats- bzw. Zufuhrwalze zur Zufuhr von zu perforierendem Film von einer Vorratsrolle, mit miteinander zusammenwirkenden Patrizen- und Matrizenwalzen, zwischen welchen das Filmmaterial von der Vorratswalze zur Perforierung hindurchläuft, sowie mit einer Aufwickelvorrichtung für die perforierte Filmbahn.

Bekannte Maschinen dieser Art zur Perforation von Filmbzw· Folienmaterial weisen im allgemeinen eine

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komplizierte Konstruktion und die damit einhergehenden Nachteile, nämlich hohen Wartungs- und Reparaturaufwand und hohe Ersatzteilkosten, auf. Außerdem besitzen diese bekannten Maschinen nur eine verhältnismäßig niedrige Arbeitsgeschwindigkeit und ergeben gleichwohl keine gleichbleibend gute Produktqualität·

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer derartigen Perforiermaschine zugrunde, bei welcher die vorstehenden Nachteile der bekannten Haschinen vermieden sind und die insbesondere bei verhältnismäßig einfacher Konstruktion eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und eine gleichbleibend gute Produktqualität gewährleistet.

3u diesem Zweck kennzeichnet sich eine Maschine der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch mehrere Messer, die jeweils relativ bezüglich der Oberfläche der Patrizenwalze zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Messer an der Oberfläche der Patrizenwalze übersteht, und einer zweiten Stellung, bei welcher das Messer in die Patrizenwalze eingezogen ist, hin und her bewegbar sind, durch eine einstellbare Indexvorrichtung, welche mit den Messern so zusammenwirkt, daß wenigstens in der Nähe der Matrizenwalze bestimmte vorgewählte Messer zum Hervorstehen über die Oberfläche der Patrizenwalze veranlaßt werden, während nicht-ausgewählte Messer in ihrer eingezogenen Stellung verbleiben, wobei ein jeweils an der Oberfläche der Patrizenwalze überstehendes Messer in eine entsprechende komplementäre Ausnehmung bzw. Vertiefung in der Matrizenwalze eindringt und hierbei den zwischen der Patrizen- und der Matrizenwalze durchlaufenden Film perforiert ·

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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung können die Abstände der Perforationen in dem Filmmaterial eingestellt werden. Dies erfolgt durch geeignete Einstellung der Indexvorrichtung·

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen

Fig. 1 in schematischer Vorderansicht eine erste Ausfüfcrungsform einer Maschine gemäß der Erfindimg, wobei der Gerüstaufbau und der herkömmliche Antriebsmechanismus der Übersichtlichkeit halber weitgehend weggelassen sind,

Pig* 2 die Maschine gemäß Fig. 1 in schematischer Seitenansicht ,

tfig, J eine schematische Detail-Seitenansicht der Patri« ζ enwalzen-Indexvorrichtung,

'Pig* 4 in Teilansicht von vorn das Zusammenwirken der Patrizen- und Matrizenwalze,

Hg« 5 in vergrößerter Detailansicht das Zusammenwirken eines Messers an der Patrizenwalze mit einer Ausnehmung bzw. Vertiefung an der Matrizenwalze,

:?ig, 6 eine mit der Maschine gemäß den Figg. 1 bis 5 auf einem Film- oder Folienmaterial erzeugte Linie bzw. Reihe bzw_o Zeile von Perforationen,

]?ig. 7 in schematischer Ansicht die in der Zylindertrommel

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der Maschine gemäß den Figg. 1 bis 6 untergebrachte .Indexvorrichtung.

In der Zeichnung ist eine Maschine zum Perforieren von Polyäthylenfilm hoher Dichte gezeigt· Die Maschine weist einen Rahmen 10 auf; an diesem sind in funktionsgerechter Zuordnung eine Filmzuführwalze 11 für die Zufuhr von zu perforierendem Filmmaterial von einer Vorratsrolle, eine Film-Aufwickelwalze 12 sowie miteinander zusammenwirkende Patrizen- und Matrizenwalzen 13 bzw. 14 gelagert. Die Film-Aufwickelwalze 12 und die Patrizenwalze 13 werden angetrieben; als Antriebsvorrichtung dient ein herkömmlicher (nicht dargestellter) Elektromotor. Die Vorrats- oder Zufuhrwalze 11 ist eine Leerlaufwalze; die Matrizenwalze 14 steht über Zahnräder 15 und 16 sowie Zahnräder 17 und 18 in direkter Zahnradübertragung mit der angetriebenen Patrizenwalze 13· Im Betrieb läuft das Filmmaterial 21 in der gezeigten Weise zur Perforation zwischen der Patrizen- und der Matrizenwalze hindurch.

Die Patrizenwalze 13 ist eine hohle Zylindertrommel und enthält mehrere parallel zu ihrer Achse angeordnete Klingen bzw. Messer 19» die in Wirkverbindung mit einer zugeordneten, innerhalb der Walze 13 an deren einem Ende angeordneten Indexvorrichtung stehen, die weiter unten noch beschrieben wird. Die Patrizenwalze 13 ist über ihre Oberfläche mit mehreren in Abständen voneinander angeordneten Schlitzen 20 versehen, die unmittelbar über den entsprechenden in der Walze 13 untergebrachten Klingen bzw. Messern 19 angeordnet sind. Die Klingen bzw. Messer 19 sind jeweils so angeordnet, daß sie relativ bezüglich der Oberfläche der Patrizenwalze 13 eine hin und her gehende Bewegung zwischen einer ersten Stellung, in welcher die

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Klinge durch einen entsprechenden Schlitz 20 über die Oberfläche der Walze vorsteht, und einer zweiten Stellung, in welcher die Klinge unter die Patrizenwalzenober·- flache eingezogen ist, ausführen können·

Im Betrieb wird die Indexvorrichtung, die in der weiter unten noch beschriebenen Weise verstellbar ist, so eingestellt, daß benachbart der Matrizenwalze bestimmte vorgewählte Klingen bzw. Hesser 19 aus der Walze 13 gegen die Wirkung einer Vorspannvorrichtung, welche sie in dem eingezogenen Zustand zu halten sucht, herausgestoßen werden., derart, daß sie durch einen entsprechenden Schlitz 20 hindurch überstehen und den zwischen der Patrizenwalze 13 und der Matrizenwalze 14 durchlaufenden PiIm 21 perforieren, während die nicht von der Indexvorrichtung ausgewählten Klingen bzw· Messer 19 im eingezogenen Zustand verbleiben· Es sei betont, daß bei dieser Ausführung die Oberfläche der Matrizenwalze 14 mit einer kontinuierlichen Reihe kreisförmiger Ausnehmungen bzw. Vertiefungen 22 ausgebildet ist, Siese Ausnehmungen bzw. Vertiefungen 22 sind komplementär bezüglich der zur Perforation dienenden Messerköpfe 23 der Messer 19 und nehmen diese auf. Jedes ausgewählte Messer 19 erzeugt jeweils eine Reihe oder Zeile äinzelner Perforationen 21a quer über den Film 21, wie aus Fig. 6 ersichtlich. Die Indexvorrichtung zur Auswahl bestimmter Messer weist ein Kettenradsystem in Antriebsverbindung mit einer Reihe von Betätigungskolben 53 auf, welche mit den einzelnen Messern 19 über weiter unten an Hand von Fig. 7 beschriebene Gestänge verbunden sind. Das Ketten- und Rollensystem weist eine Kette 25, eine Leerlaufscheibe 26, sowie eine verstellbare Scheibe 27 auf, welche an einem gleitend verschiebbaren Block 28 gelagert ist, der seinerseits am Maschinenrahmen 10 gelagert ist. Die

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Kette 25 trägt eine Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten Stiften bzw. Bolzen 29. Die Kette 25 und die zugeordneten Bolzen bzw. Stifte 29 werden entsprechend dem gewünschten Perforationsvorgang gewählt, das heißt derart, daß sie den gewünschten Abstand zwischen zwei quer über die Filmfolie 21 anzubringenden Reihen bzw· Zeilen von Perforationen 21a ergeben; hierzu wird für die Bolzen bzw« Stifte 29 auf der Kette eine solche Lage gewählt, daß bei der Drehung der Patrizenwalze 15 die Bolzen bzw. Stifte jeweils in Ausrichtung mit bestimmten unter den Betätigungskolben 55 gelangen, entsprechend den vorgewählten Messern· Die erforderliche Positionierung der Bolzen bzw« Stifte 29 kann entweder dadurch bewirkt werden, daß für verschiedene Perforations-Bedürfnisse eine Reihe von Ketten 25 mit unterschiedlicher Anordnung der Bolzen bzw. Stifte 29 zur Verfügung stehen und jeweils bei Bedarf die erforderliche Kette in die Haschine eingesetzt wird, oder indem man die Bolzen bzw. Stifte 29 auf der Kette in der gewünschten Weise verschiebbar anordnet. In beiden Fällen ist die Indexvorrichtung für verschiedene Perforations-Programme einstellbar.

Nachdem die Bolzen bzw. Stifte 29 in Ausrichtung auf die ausgewählten Betätigungskolben 55 gebracht sind, gelangen sie bei weiterer Drehung der Fatrizenwalze 15 in Eingriff mit den entsprechenden Kolben 55« die, wie aus Fig. 7 ersichtlich, bei der Drehung in Richtung auf die Matrizenwalze 14 zu in Axialrichtung aus der Walze 15 heraus hervortreten· Durch den Eingriff der Bolzen bzw« Stifte 29 mit den jeweils ausgewählten Kolben 55 wird diese axiale Auswärtsbewegung der ausgewählten Kolben blockiert, mit der Folge, daß über das Verbindungsgestänge zwischen den Kolben 55 und ihren zugeordneten Messern 19 diese zum

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Vorschub aus den Schlitzen 20 heraus und zum Eintritt in die Ausnehmungen 22 in der Matrizenwalze veranlaßt werden und auf diese Weise den PiIm perforieren. Bei der weiteren Verdrehung der Messer 19 von der Matrizenwalze 14 weg nach der Perforation werden die Kolben 53 in die Walze 13 eingezogen und kommen von den Bolzen bzw. Stiften 29 frei, derart, daß die vorgewählten Messer 19 in ihre Schlitze 20 eingezogen werden.

Der innerhalb des Hohlzylinders 13 untergebrachte Teil der Indexvorrichtung weist mehrere Messer-Aus- und -Einfahrgestänge auf, welche jeweils einen Kolben 53 mit einem entsprechenden Messer 19 verbinden; in Figo 7 ist eines dieser Gestänge gezeigt« Die Indexvorrichtung weist ferner eine feste Horizontalwelle y\ auf, welche am Maschinenrahmen 10 befestigt ist und in die Walze 13 hineinragt und an dieser Stelle eine nicht mit der Walze 13 umlaufende Taumelscheibe 52 trägt. Jedes dieser Gestänge weist jeweils innerhalb der Walze 13 und mit dieser drehbar zwei Kolben 54- und 55 euf, welche miteinander und mit dem Betätigungskolben 53 über einen Hebel 56 gelenkig verbunden sind. An dem Kolben 55 ist eine Stange 57 befestigt; auf dieser ist ein Bund 58 angebracht, der gegen einen Winkelhebel 59 anliegt. Der Hebel 59 ist um eine (sämtlichen Gestängen gemeinsame) Scheibe 60 schwenkbar und liegt seinerseits gegen eine Nylonplatte 61 an dem Messer 19 an. Die Indexvorrichtung weist ferner jsweils für jedes Messer 19 eine Torsionsfeder 62 auf, welche das Messer in seine eingezogene Stellung vorspannt. Fig. 7 zeigt jeweils die Relätivstellung der verschiedenen Teile des Gestänges in der Stellung, in welcher das Messer 19 am weitesten von der Matrizenwalze 14 entfernt ist, wie ersichtlich, wird in diesem Punkt das Messer 19 durch die Feder 62 in seiner

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eingezogenen Stellung gehalten.

Im Betrieb bewirkt eine Verdrehung des Messers 19 aus der in Fig· 7 gezeigten entferntesten Stellung in Richtung auf die Matrizenwalze 14 zu, daß der mit der festen Taumelscheibe 52 gekuppelte Kolben 54 einen nach rechts gerichteten Hub ausführt, wobei er seine am weitesten rechts gelegene Stellung einnimmt, wenn er sich in der größten Nähe zur Matrizenwalze befindet. Danach, das heißt während das Messer 19 sich wieder von der Matrizenwalze 14 weg bewegt, kehrt der Kolben 54- nach links in die in Fig. 7 gezeigte Stellung zurück·

Falls sich im Weg des Betätigungskolbens 53 kein Hindernis befindet, führt dieser infolge des Kupplungshebels 56 während der Drehung auf die Matrizenwalze 14 zu ebenfalls einen nach rechts gerichteten Hub aus und kehrt bei der nachfolgenden Entfernung von der Matrizenwalze wieder nach links zurück, da der Kolben 55 durch die Vorspannung der Feder 62 stationär relativ bezüglich der Trommelwalze gehalten wird. Somit verbleibt in diesem Fall das Messer 19 während der Bewegung auf die Matrizenwalze 14 zu und von ihr weg im eingezogenen Zustand und nimmt daher an der Perforierung nicht teil.

Umgekehrt kann , wenn ein Kettenbolzen bzw. -stift 29 auf den Kolben 53 ausgerichtet ist, der Bolzen 29 an einer bestimmten Stelle während der Drehung auf die Matrizenwalze zu in Eingriff mit dem Kolben 53 gelangen und dessen nach rechts gerichtete Bewegung blockieren. Bei weiterer Verdrehung in Richtung auf die Matrizenwalze wird nun der Kolben 55 statt des durch den Anschlag verhinderten.Kolbens 53 durch den Hebel 56 zu einem nach rechts

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gerichteten Hub veranlaßt; hierdurch wird die Vorspannung der Feder 62 überwunden und das Hesser 19 zum Vorstehen aus der Walze 13 heraus bewegt. Nach dem Vorbeigang an der Matrizenwalze 14- kehrt der Kolben 55 wieder nach links zurück, wodurch das Messer 19 von der Feder 62 wieder eingezogen werden kann; schließlich kommt der Solben 53 außer Eingriff mit dem Bolzen bzw. Stift 29·

Durch geeignete Wahl der Anzahl und der Lage der Bolzen 29 auf der Kette 25 kann auf diese Weise nach Belieben vorgewählt werden, welche Messer 19 an dem Perforationsvorgang teilnehmen sollen und welche nicht·

Wie ersichtlich, läßt sich mit der Maschine die jeweilige Filmlänge zwischen den gestanzten quer verlaufenden Perforationszeilen innerhalb eines weiten Bereichs variieren. Die Indexvorrichtung kann auf die gewünschte Filmlänge zwischen den aufeinanderfolgenden Perforationszeilen eingestellt werden, indem man auswählt, welche Messer 19 infolge des Eingriffs mit den Betätigungekolben 53 zum Heraustritt durch die Schlitze gebracht werden. Die Schlitze können rundum entlang der Walzenoberfläche typiecherweise in Abständen von 1 Zoll angeordnet sein. Demgemäß können auf einer Walze von 24- Zoll Umfang auf den Filmbahnen Perforationszeilen mit Abständen voneinander von 1 Zoll bis 24- Zoll erzeugt werden. Bei einer 24 Zoll Walze ist es üblich, solche Ausnehmungen vorzusehen, daß Filmfolien mit Perforationszeilen mit Abständen von 12 Zoll, 8 Zoll oder 6 Zoll voneinander hergestellt werden können.

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-η.

Bei der praktischen Anwendung der Erfindung in Verbindung mit Polyäthylenfilm hoher Dichte wurde perforierte Filmfolie guter Qualität mit Perforationszeilen von 10 Zoll Abstand mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 12.000 Fuß Film pro Hinute durch, die Haschine erzeugt. Die Erfindung wurde vorstehend unter besonderer Bezugnahme auf die Herstellung perforierter Folien aus Polyäthylenfilm hoher Dichte beschrieben; selbstverständlich eignet sich die erfindungsgemäße Haschine jedoch auch zur Erzeugung von in Abständen voneinander angeordneten Perforationsreihen auf anderweitigem Film- und Folienmaterial·

Zusammenfas sung

Die Erfindung beschreibt eine Haschine zur Perforation von Polyäthylenfilm hoher Dichte; sie weist eine Vorrats- oder Zufuhrrolle, miteinander zusammenwirkende Patrizen- und Matrizenwalzen, zwischen welchen der Film zur Perforation hindurchläuft, sowie eine Aufwickelwalze zur Aufnahme des perforierten Filmmaterials auf· In der Patrizenwalze sind mehrere Messerwerkzeuge untergebracht, die unter der Steuerwirkung einer einstellbaren Indexvorrichtung zu einer hin und her gehenden Bewegung relativ bezüglich der Umfangsoberflache der Patrizenwalze angetrieben sind. Bei Annäherung an die Matrizenwalze ist vorgesehen, daß bestimmte ausgewählte Hesser aus der ümfangsoberfläche der Patrizenwalze heraustreten und in entsprechende komplementäre Ausnehmungen bzw. Vertiefungen in der Matrizenwalze eindringen, derart, daß die Film- bzw. Folienbahn bei

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   . !Maschine aur Perforation von Polyäthylenfilm hoher Dichte oder anderweitigem Film- bzw«, Folienmaterial, mit einer Vorrats- bzw« Zufuhrwalze zur Zufuhr von zu perforierendem Film von einer Vorratsrolle, mit miteinander zusammenwirkenden Patrizen- und Matrizenwalzen, zwischen welchen das Filmmaterial von der Vorratswalze zur Perforierung hindurchläuft, sowie mit einer Aufwikkelvorrichtung für die perforierte Filmbahn, gekennzeichnet durch mehrere Hesser (19)» die Jeweils relativ bezüglich der Oberfläche der Patrizenwalze (13) zwischen einer ersten Stellung, in welcher das Kesser (19) an der Oberfläche der Patrizenwalze (13) übersteht, und einer zweiten Stellung, bei welcher das Messer (19) in die Patrizenwalze (13) eingezogen ist, hin und her bewegbar sind, durch eine einstellbare Indexvorrichtung (25 bis 29, Fig. 7)» welche mit den Messern (19) so zusammenwirkt, daß wenigstens in der Nähe der Matrizenwalze (14) bestimmte vorgewählte Messer (19) zum Hervorstehen über die Oberfläche der Patrizenwalze (13) veranlaßt werden, während nicht-ausgewählte Messer (19) in ihrer eingezogenen Stellung verbleiben, wobei ein jeweils ⁸^ der Oberfläche der Patrizenwalze (13) überstehendes Messer (19) in eine entsprechende komplementäre Ausnehmung bzw. Vertiefung (22) in der Matrizenwalze (14) eindringt und hierbei den zwischen der Patrizen- und der Matrizenwalze (13 bzw. 14) durchlaufenden Film (21) perforiert·

   2· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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   die Indexvorrichtung Vorspannmittel (62) zur Vorspannung der einzelnen Messer (19) in seine erste oder in seine zweite Stellung aufweist, des weiteren ein jeweils mit einem Messer (19) gekuppeltes Betätigungsglied (53), sowie mit der Patrizenwalze (13) umlaufende Betätigungsvorrichtungen (29), die wenigstens in der Nähe der Matrizenwalze (14) in Eingriff mit ausgewählten Betätigungsgliedern (53) gelangen, derart, daß die zugeordneten Messer (19) entgegen der Vorspannung (62) in ihre Jeweils andere Stellung verstellt werden,

   3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Jeweils Jedes Betätigungsglied (53) mit seinem zugeordneten Messer (19) über ein Gestänge (54 bis 59) gekuppelt ist, das mit einer gemeinsamen Taumelscheibe (52) in solcher Weise zusammenwirkt, daß Jeweils bei Verdrehung eines Messers (19) in Richtung auf die Matrizenwalze (14) die Vorspannvorrichtung (62) das zugeordnete Betätigungsglied (53) zu einer Relativbewegung gegenüber der Patrizenwalze (13) veranlaßt, wobei die mit der Patrizenwalze rotierende Betätigungsvorrichtung (29) als Anschlag und Blockierung für diese Verstellbewegung der ausgewählten Betätigungsglieder (53) dient, derart, daß die zugeordneten Messer (19) entgegen der Vorspannvorrichtung (62) in ihre Jeweils andere Stellung verstellt werden.

   4, Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung (62) ihr zugeordnetes Messer (19) Jeweils in seine eingezogene Stellung vorspannt, und daß die mit der Patrizenwalze (13) umlaufende Betätigungsvorrichtung (29) in Eingriff mit den Betätigungsgliedern (53) der ausgewählten Messer (19) ge-

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   langt, derart, daß diese zum Vorstehen an der Umfangsoberfläche der Patrizenwalze (13) verstellt werden.

   5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Patrizenwalze (13) rotierende Betätigungsvorrichtung (29) eine endlose Kette oder ein endloses Band (25) aufweist, auf welcher bzw. welchem an ausgewählten Stellen Bolzen bzw. Stifte (29) zum Eingriff mit den ausgewählten Betätigungsgliedern (53) vorgesehen sind.

   6. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Messer (19) {jeweils parallel zur Achse der Patrizenwalze (13) angeordnet sind und jeweils mehrere Messerbzw · Schneidköpfe (23) zur Erzeugung einer Reihe bzw. Linie von Einzelperforationen quer über das Filmmaterial aufweisen.

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