DE10038104C2 - Vorrichtung zum Trennen und/oder Perforieren - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (10) dient dem Brennen und/oder Perforieren von bahnförmigen Materialien (18), insbesondere von ein- oder mehrlagigem Tissuepapier. Die Vorrichtung umfasst ein Stützelement (16) sowie eine Laseranordnung mit mindestens einem Laser (12), der einen Laserstrahl (14) imitiert. Weiterhin betrifft die Erfindung ein ein- oder mehrlagiges Tissuepapier mit Perforationen oder einem oder mehreren Schnitten, die durch eine Laseranordnung erzeugt sind.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen und/oder Perforieren von bahnförmigen Materialien, um kleinere Elemente von einer verhältnismäßig dazu größeren Bahn zu separieren bzw. um eine Perforation auf der Bahn einzubringen, sowie ein ein- oder mehrlagiges Tissuepapier mit Perforationen oder einem oder mehreren Schnitten.

Bahnenförmige Materialien, wie Tissuebahnen, werden häufig in Längsrichtung oder Querrichtung durchtrennt, um kleinere Stücke zu erhalten. Dies ist erforderlich, da das Tissuegewebe zweckmäßig in verhältnismäßig breiten Bahnen hergestellt wird, deren Form und Größe dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden müssen.

Bei anderen Anwendungen ist es wünschenswert, eine oder mehrere Perforationen in die Tissuebahn oder andere fortlaufende Bahn einzubringen: Dieser Fall tritt häufig bei mehrlagigen Produkten auf, kann aber auch bei einlagigen Produkten wünschenswert sein.

Sowohl das Durchtrennen als auch das Perforieren der fortlaufenden Bahn soll mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit erfolgen, so dass ein rascher Durchfluss der zu schneidenden bzw. perforierenden Bahn durch die Produktionslinien möglich ist und durch den Schneide-, Trenn- oder Perforationsprozess keine nennenswerte Verzögerung auftritt. Die dabei verwendeten Schneidvorrichtungen müssen ferner sicherstellen, dass die Linie möglichst wenig Ausfall- bzw. Stillstandszeiten hat, so dass die dadurch entstehenden Produktionseinbußen minimiert werden. Dazu gehört auch, dass ein Werkzeugwechsel, der aufgrund von Abnutzung bzw. geänderten Schneid- oder Perforationsmustern notwendig wird, möglichst vermieden wird.

Gleichzeitig sollen die Werkzeuge sicherstellen, dass der Bahnfluss möglichst unbeeinflusst durch den Schneid- bzw. Perforationsprozess bleibt. Insbesondere ist unerwünschte Faltenbildung aufgrund eines "Staus" der Bahn durch den Schneidvorgang zu vermeiden.

Die verwendeten Schneidvorrichtungen stellen ferner sicher, dass auch Stoffe, die auf die Tissuebahnen oder anderen Bahnen aufgebracht werden, mit durchtrennt werden können.

Stand der Technik

Zum Trennen von im Produktionsprozess fortlaufenden Bahnen werden gegenwärtig Werkzeuge eingesetzt, die im wesentlichen auf dem Prinzip des Schneidens beruhen. Die Funktionsweise ist dabei die, dass eine Klinge eines Schneidwerkzeugs in Kontakt mit der zu durchtrennenden Bahn kommt und diese, beispielsweise nach dem Prinzip des Scherenschnitts, durchtrennt. Bei Schnitten in Produktionsflussrichtung werden auch rotierende, scheibenförmige Messer eingesetzt, die an einem ebenfalls rotierenden Amboss laufen und dadurch einen Schnitt erzeugen können.

Für den Querschnitt von Bahnen sind auch Messer bekannt, die auf rotierenden Zylindern angebracht sind. Durch eine leicht schräge Positionierung gegenüber dem ebenfalls rotierenden Amboss kann ein Scherenschnitt in Querschnittsrichtung der Bahnen erzeugt werden.

Zum Perforieren von Tissuebahnen oder ähnlichen ein- und mehrlagigen bahnförmigen Produkten wird ein einem Quetschschnitt ähnliches Verfahren verwendet. Dieses unterscheidet sich von den Schneidverfahren insbesondere dahingehend, dass andere Werkzeuge eingesetzt werden. So wird meist eine Perforierwalze verwendet, die z. B. in Form einer Stahlwalze ausgebildet ist, auf der die Perforierung positiv abgebildet ist. Diese Perforierwalze rollt über eine Gegenwalze ab. Das zwischen den Walzen geführte Material wird durch die Abrollbewegung gequetscht. Dadurch wird das Muster, das auf der Perforierwalze abgebildet ist, auf das dazwischen liegende Material übertragen.

Aus der US 4 118 619 A ist ein Verfahren zum Perforieren eines sich bewegenden Papiers, insbesondere Zigarettenfilterpapieres bekannt. Dabei wird ein optisches Laserstrahlmesser verwendet, um einen kontinuierlichen Strahl in eine Reihe von Impulsen umzuwandeln, die dazu verwendet werden, ein sich bewegendes Papier zu perforieren. Das System verwendet eine kohärente Lichtquelle, die einen Strahl erzeugt. Der Strahl wird durch ein System von Drehscheiben geführt, von denen jede ein oder mehrere ringförmige Elemente trägt, die in Segmente unterteilt sind. Ausgewählte Segmente auf dem Ring sind aus einem reflektierendem Material gebildet, so dass sie als Spiegel für den Laserstrahl wirken. Die verbleibenden Segmente sind in der Form von Öffnungen, die dem Laserstrahl ermöglichen, durch die Scheibe zu treten. Dadurch, dass die verschiedenen Öffnungen und reflektierenden Oberflächen geeignet ausgerichtet werden, bewirkt eine Drehung der Scheiben, dass der Strahl zyklisch entlang einer Vielzahl von Wegen durch die Scheibenanordnung gelenkt wird, so dass periodisch ausgewählte Zielflächen auf einem in der Nähe befindlichen Ziel, wie einem Papier zur Produktion von Zigarettenfiltern, getroffen werden.

Die US 4 864 098 beschreibt eine Vorrichtung zum Absorbieren eines Energiestrahls und ein Verfahren zum Absorbieren der Leistung eines Laserstrahls. Die Vorrichtung umfasst eine konische Oberfläche und eine zylindrische Oberfläche. Die zylindrische Oberfläche arbeitet als Absorber und wird entsprechend der speziellen Wellenlänge des zugehörigen Lasers ausgewählt so dass der Absorber gut geeignet für die entsprechende Wellenlänge ist. Der Konus, der im Inneren des Zylinders angebracht ist, ist reflektierend und reflektiert den eingehenden Laserstrahl in Richtung auf den Absorber. Im Falle, dass der Laserstrahl durch den Absorber reflektiert wird, wird er erneut auf die konische Oberfläche gerichtet und dort wiederum in Richtung auf den Absorber reflektiert.

Die DE 41 22 273 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Handhaben vom Blattmaterial. Das blattförmige Material wird mit Schnitten oder Perforationen in der Richtung senkrecht zur Zuführrichtung versehen. Das Blattmaterial wird durch eine Zuführwalze 11 mit Nuten zugeführt, um einen Laserstrahl oder einen elektronisch gepulsten Laserstrahl zu absorbieren. Das Blattmaterial wird durch Saugmittel auf der Stützwalze gehalten. Da die Nuten einen rechteckigen Querschnitt haben, wird der Laserstrahl zurück zur Quelle oder einem Spiegel reflektiert, was bedeutet, dass er nach der Reflexion erneut durch das Blattmaterial geführt wird. Der Spiegel, der den von einer Quelle kommenden Laserstrahl richtet, ist drehbar, so dass Schnitte senkrecht zur Zuführrichtung durchgeführt werden.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Trennen und/oder Perforieren von ein- und mehrlagigen, bahnenförmigen, sich bewegenden Materialien, wie Tissueprodukten, vorzuschlagen, die flexibel einsetzbar ist und eine gleichbleibend gute Trenn- bzw. Perforationslinie über eine längere Zeitdauer mit geringem Wartungsaufwand sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

So ist das als Stützrolle ausgeführte Stützelement, über das die bahnförmigen Materialien geführt werden, mit mindestens einer Absorptionsnut versehen. Diese Absorptionsnut dient dazu, den das bahnförmige Material durchdringenden Laserstrahl möglichst vollständig zu absorbieren, so dass eine Reflexion des Strahls, möglicherweise wiederum durch die Bahn, vermieden wird. Eine Reflexion des Strahles würde zu einer Streuung führen. Ein gestreuter Strahl jedoch hat nicht mehr genügend Energie, um die Bahn zu schneiden. Dies könnte unter Umständen zu Versengungen führen.

Dabei ist die Stützrolle im wesentlichen zylindrisch. Dadurch können die Bahnen gut und problemlos über die Stützrolle gelenkt und geführt werden.

Die Absorptionsnut weist eine Abschrägung auf, die den Laserstrahl auf eine ebenfalls in der Nut vorgesehene Absorptionsfläche umlenkt. Dies bedeutet, dass eine verhältnismäßig einfache Geometrie vorliegt, die eine sichere Absorption des Laserstrahls bei geeigneten Winkelverhältnissen zwischen Abschrägung und Absorptionsfläche sowie Lasereinfallsrichtung sicherstellt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, einen Laserstrahl zum Schneiden der bahnförmigen ein- oder mehrlagigen Produkte einzusetzen. Dadurch können durch eine einfache, geeignete Lenkung des Laserstrahls, sowohl Schnittlinien oder Perforationen in Längs- als auch in Querrichtung bzw. in gekrümmter Form erzeugt werden, ohne bei einem Wechsel des Trenn- oder Perforationsmusters einen Umbau der gesamten Anlage bzw. Produktionslinie zu verlangen. Unter Längsrichtung wird im Folgenden die Maschinenrichtung, unter Querrichtung eine Richtung im Winkel zur Maschinenrichtung verstanden. Das Einsetzen eines Lasers, dessen Strahl auf eine über ein Stützelement laufende zu bearbeitende ein- oder mehrlagige Bahn gelenkt wird, bietet somit eine hohe Flexibilität der Anlage und damit für die Produktions-Linie. Produktionseinbußen durch Werkzeugwechsel für neue Muster oder Schnittlinien, was bei herkömmlichen Vorrichtungen zu einem Linienstillstand führt, können reduziert werden.

Ferner wird dadurch, dass beim Trennverfahren durch Anwendung des Lasers das Material, das zu trennen ist, durch die zugeführte Energie des Lasers an der Trennstelle verdampft wird, eine unerwünschte Faltenbildung der Bahn, die bei herkömmlichen Verfahren durch das Bilden von Spalten beim Schneiden auftreten könne, verringert. Dies resultiert insbesondere daher, dass die unter einer bestimmten Spannung stehende Bahn nicht in ihrer Bewegung beeinflusst wird. Somit kann durch den Einsatz eines Lasers beim Trennen von bahnförmigen Produkten, insbesondere Tissueprodukten, auch die Qualität des Produkts verbessert werden.

Schließlich liegt ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, dass ein Wartungsaufwand verringert wird, der bei herkömmlichen Anlagen durch die Abnutzung von Messern entsteht. Der Wartungsaufwand, der wiederum zu einem Linienstillstand bei einem notwendigen Austausch der Messer führen kann, reduziert somit wiederum die Stillstandszeiten. Auch müssen für beschichtete Tissuebahnen beispielsweise, die etwa mit Folien beschichtet sind, keine speziellen Messer eingesetzt werden, da der Laserstrahl diese ebenfalls perforieren bzw. trennen kann.

Eine den Schnittprozess bzw. Trenn- oder Perforationsvorgang beeinträchtigende Staubentwicklung entfällt zudem, da das Material an der Trenn- bzw. Perforationsstelle verdampft wird. Die Staubentwicklung führt bei herkömmlichen Verfahren zu einer verringerten Beherrschbarkeit des Herstellungsprozesses. Oftmals geht bei herkömmlichen, staubentwickelnden Verfahren damit auch eine Produktqualitätsminderung einher.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet.

Vorteilhafterweise, insbesondere wenn der Laserstrahl im wesentlichen radial auf die Stützrolle trifft, bildet die Abschrägung der Absorptionsnut zur Zylinderfläche einen Winkel von etwa 45° und ist die Absorptionsfläche zur Zylinderfläche im wesentlichen senkrecht. Dadurch wird ein Laserstrahl, der senkrecht auf die abgeschrägte Fläche auftrifft, um 90° umgelenkt und trifft senkrecht auf die Absorptionsfläche und radial auf die Stützrolle auf. Selbst bei einer etwaigen Reflexion an der Absorptionsfläche, die selbstverständlich nicht erwünscht ist, wird der Laserstrahl somit wieder auf dem gleichen Weg zurückgeführt, auf dem er eintrifft. Eine unerwünschte Trennung bzw. Perforation der Bahn wird dadurch vermieden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Absorptionsfläche stark strahlungsabsorbierend ausgeführt. Eine Möglichkeit dafür ist beispielsweise das Ausführen der Absorptionsfläche tiefschwarz. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Reflexion des Laserstrahls an der Absorptionsfläche auftritt.

Bei einer beschriebenen Ausführungsform der Stützrolle ist die Vorrichtung bevorzugterweise so gestaltet, dass der Laserstrahl im wesentlichen in radialer Richtung auf die Stützrolle im Bereich der Absorptionsnut auftrifft. Dies hilft wiederum, eine vollständige Absorption des Strahls zu erzielen.

Bei einer einfachen Ausführungsform ist dies beispielsweise durch eine Positionierung des Laserstrahls und Lasers senkrecht über der Stützrolle und radial zu dieser möglich. Alternativ dazu können selbstverständlich auch Umlenkspiegel verwendet werden, um den Laserstrahl zu lenken.

Vorteilhafterweise ist ein System zur Kühlung in der Stützrolle integriert. Dadurch wird eine gute Wärmeabfuhr der absorbierten Energie von der Stützrolle sichergestellt. Dies trägt wiederum dazu bei, dass ein Anbrennen des bahnförmigen Elements, das getrennt bzw. perforiert werden soll, vermieden wird. Insbesondere wird bei einer gleichzeitigen Reflexionsvermeidung bewirkt, dass tissueartige Materialien nicht verbrannt oder verfärbt entlang der Trennkante werden, was nebenbei zu einem unangenehmen Geruch führt. Wie bereits erwähnt wurde, ist eine Reflexionsvermeidung insbesondere daher wünschenswert, weil ein reflektierter Strahl nicht mehr exakt fokussiert ist und somit nicht mehr ausreichend Energie aufbringt, um das Material zu durchtrennen. Die Streuung des Strahls führt dann dazu, dass die Nachbarbereiche der Trennkante zwar noch anbrennen aber nicht durchtrennt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Umlenkspiegel in der Anordnung vorgesehen. Durch Anbringen eines Umlenkspiegels wird es möglich, den Laserkopf außerhalb der eigentlichen Trenn- bzw. Perforationsanordnung zu positionieren. Dies erleichtert beispielsweise die Wartung.

Im einfachsten Fall ist der Umlenkspiegel nicht durchlässig, sondern leitet den eingehenden Strahl nur auf die Tissuebahn um (oder ein entsprechendes bahnförmiges Produkt). Beispielsweise kann der Laser so positioniert werden, dass der Strahl im wesentlichen horizontal emittiert wird, durch den Umlenkspiegel vertikal gerichtet wird und schließlich in radialer Richtung auf die Stützrolle und insbesondere deren Absorptionsnut auftrifft.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Umlenkspiegel flexibel gelagert. Bei einer längs transportierten Bahn beispielsweise kann durch eine flexible, rasch bewegbare Lagerung des Umlenkspiegels ein nahezu beliebiges Muster als Perforation aufgebracht werden. Auch kann ein Wechsel des Musters in der Produktionslinie durch eine einfache Umstellung des Umlenkspiegels erzielt werden. Dies vereinfacht den Verarbeitungsprozess, da eine große Freiheit in der Form der Perforierung bzw. Trennung erreicht werden kann. Durch eine einfache Ablenkung des Laserstrahls über einen Spiegel können nahezu beliebige Perforationsmuster auf eine Bahn aufgebracht werden.

Vorteilhafterweise sind mindestens zwei Umlenkspiegel vorgesehen, von denen mindestens einer halbdurchlässig für Laserlicht ist. Dies bedeutet, dass durch einen einzigen Laserstrahl bei geeigneter Anordnung der Umlenkspiegel ein mehrbahniges Trennen bzw. Perforieren mit einer einzigen Laserquelle durchgeführt werden kann. Vorteilhafterweise besitzt die Stützrolle, an den Stellen, an denen die umgelenkten Strahlen auf sie auftreffen, jeweils ein Absorptionsnut. Alternative dazu kann auch eine entsprechend breite Ansorptionsnut vorgesehen sein. Die halbdurchlässigen Umlenkspiegel sind dabei vorteilhafterweise quer über die Bahn angeordnet.

Bei einer Verwendung von Umlenkspiegeln, die aufgrund ihres geringen Gewichts normalerweise sehr schnell lenkbar sind, kann der Laserstrahl auf beliebige Konturen gelenkt werden, wodurch eine flexible Trennung bzw. ein nahezu frei einstellbares Perforationsmuster erzeugt werden kann.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen ist es ferner als besonders vorteilhaft hervorzuheben, dass die zu bearbeitende Bahn in bezug auf die Bahnspannung frei den notwendigen Erfordernissen in der Produktionslinie angepasst werden kann. Dies ist dadurch möglich, da es sich beim Einsatz eines Lasers um eine kontaktfreie Bearbeitung des Materials handelt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, wobei ein Laser ohne Umlenkspiegel zum Einsatz kommt;

Fig. 2 die Stützrolle im Detail zeigt;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung der Vorrichtung zeigt, wobei ein Umlenkspiegel zum Umlenken des Laserstrahls verwendet wird;

Fig. 4 eine Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, wobei drei Umlenkspiegel verwendet werden, und ein mehrbahniges Trennen durchgeführt wird; und

Fig. 5 eine Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Umlenkspiegel zum Perforieren von Bahnen zeigt.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.

Dabei ist ein Laserkopf 12, der einen Laserstrahl 14 emittiert, senkrecht über einer Stützwalze 16 und in radialer Richtung r in Bezug auf die Stützwalze 16 positioniert. Der Laserstrahl 14 ist so gerichtet, dass er im wesentlichen radial auf die Stützwalze 16 auftrifft. Über die Stützwalze 16 wird eine zu bearbeitende ein- oder mehrlagige Materialbahn 18 in Richtung des Pfeils x bewegt. Dazu werden herkömmliche Mittel (nicht gezeigt) verwendet.

In der dargestellten Ausführungsform wird die Materialbahn 18 durch den Laserstrahl 14 in Längsrichtung durchtrennt, so dass zwei schmälere Materialbahnen 18', 18" erzeugt werden.

Dabei trifft der Laserstrahl 14 auf die Bahn und anschließend auf die Stützwalze 16 vorzugsweise im Bereich einer Absorptionsnut 20 der Stützwalze 16 auf.

In Fig. 2 ist eine Stützwalze 16 im Detail gezeigt. Die Stützwalze 16 ist dabei als hauptsächlich zylindrische Walze ausgeführt, die in einem Gebiet, in dem der vom Laser 12 emitierte Laserstrahl 14 auf sie auftrifft, eine Absorptionsnut 20 hat. Die Absorptionsnut 20 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus einer Einkerbung, deren eine Kerbfläche 22 senkrecht zur Zylinderfläche der Stützwalze 16 verläuft. Damit ist die Absorptionsfläche 22 parallel zum Laserstrahl 14, wenn der Laserstrahl die zu bearbeitende Bahn durchdringt. Die Absorptionsnut 20 hat eine zweite Fläche, die zur Zylinderfläche einen Winkel α von vorzugsweise 45° einnimmt. Diese zweite Fläche 24 ist als Reflexionsfläche bzw. Umlenkfläche gestaltet. Der einfallende Laserstrahl 14 trifft auf sie auf und wird um 90° umgelenkt, so dass er senkrecht auf die Absorptionsfläche 22 trifft. Dabei ist hervorzuheben, dass das Verhältnis der Winkel der abgeschrägten Fläche 24 und der Absorptionsfläche 22 vor allem auf den Einfallswinkel des Laserstrahls 14 anzupassen sind. Die genannten Winkelverhältnisse sollten also bei geändertem Einfallswinkel ebenfalls angepasst werden.

Die Absorptionsfläche 22 ist bevorzugterweise aus einem stark Strahlung absorbierenden Material gefertigt bzw. mit einer entsprechenden Beschichtung versehen. Insbesondere ist eine tiefschwarze Färbung der Absorptionsfläche 22 besonders geeignet. Dadurch wird sichergestellt, dass der einfallende und durch die Reflexionsfläche 24 umgelenkte Laserstrahl 14 in der Absorptionsfläche 22 vollständig absorbiert wird und nicht teilweise wieder reflektiert wird, was zu einer gewissen, unerwünschten Streuung des Laserstrahls 14 führen würde.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung 10, die ebenfalls zum Durchtrennen von beispielsweise einer Tissuebahn verwendet wird. Die Tissuebahn 18 wird dabei ebenfalls in Längsrichtung, also entsprechend der Bewegungsrichtung X durchtrennt. Die Verwendung des Strahls 14 des Lasers 12 sorgt für eine staubfreie, ortsgenaue Durchtrennung durch Verdampfen des Materials an der Trennkante 19. Es sollte hier aber deutlich gemacht werden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur Perforationen oder Schnitte in Längsrichtung erzeugen kann, sondern ebenfalls in beliebigen anderen Richtungen.

Zusätzlich zu der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist ein Umlenkspiegel 26 vorgesehen. Der Umlenkspiegel 26 ist in der dargestellten Ausführungsform als Reflexionsspiegel lichtundurchlässig gestaltet. Das Vorsehen des Umlenkspiegels 26 ermöglicht es, den Laser 12 etwas außerhalb der eigentlichen Trennanordnung zu positionieren. Somit wird die Zugänglichkeit, beispielsweise bei Wartungsarbeiten, sowohl zur Trennanordnung als auch zum Laser erleichtert.

Der Umlenkspiegel 26 kann durch einen geeigneten Verstellmechanismus (nicht gezeigt) schwenkbar und/oder bewegbar gelagert sein. Die flexible Lagerung des Umlenkspiegels ermöglicht es, auch andere Trennschnitte als geradlinige durchzuführen. Beispielsweise können kurvenförmige Trennungen erzeugt werden. Allerdings ist dabei möglichst sicherzustellen, dass der Laserstrahl 26 dennoch stets auf die Absorptionsnut 20 der Stützrolle 16 auftrifft. Dies kann, im Fall, dass der Reflexionsspiegel 26 geschwenkt oder gekippt wird, durch eine breitere Absorptionsnut 26 bzw. durch mehrere Absorptionsnuten realisiert sein.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10, bei der mehrere Umlenkspiegel vorgesehen sind. Insbesondere sind drei Umlenkspiegel 26, 27, 28 in der Anordnung angebracht. Die Umlenkspiegel 27 und 28 sind als halbdurchlässige Spiegel gestaltet. Dadurch wird ein Teil des Laserstrahls umgelenkt, im dargestellten Fall um 90°, und ein weiterer Teil des Laserstrahls durchdringt die halbdurchlässigen Spiegel 27 bzw. 28 jeweils hinsichtlich seiner Richtung unverändert. Dadurch können gleichzeitig mehrere Trennungen einer Bahn 18 in Längsrichtung, also in Bewegungsrichtung X der Bahn, durchgeführt werden, wobei nur ein einziger Laserkopf 12 verwendet wird, der einen einzigen Strahl 14 emittiert.

Selbstverständlich können die Umlenkspiegel 26, 27 und 28 wiederum beweglich und schwenkbar gelagert sein, so dass kurvenförmige Trennungen ebenfalls möglich sind. Der Umlenkspiegel 26 ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls Licht undurchlässig gestaltet.

Durch das Vorsehen der drei Umlenkspiegel 26, 27, 28 werden drei Trennkanten 19, 19', 19" erzeugt. In der dargestellten Ausführungsform sind diese parallel zueinander. Wie erwähnt, können jedoch bei schwenkbaren oder kippbaren Umlenkspiegeln 26, 27, 28 auch kurvenförmige Bahnen erzeugt werden. Sind die Umlenkspiegel einzeln ansteuerbar, so müssen die Trennungen nicht notwendigerweise parallel sein.

Vorteilhafterweise ist bei der dargestellten Ausführungsform für jeden der Teillaserstrahlen 14', 14", 14''', die durch Aufteilung des Laserstrahls 14 entstehen, eine Absorptionsnut in der Stützwalze 16 vorgesehen.

In Fig. 5 ist gezeigt, wie bei einer Anordnung 10, die einen Laserkopf 12 und einen Umlenkspiegel 26 umfasst, eine Perforation 30 in die Bahn 18 eingebracht werden kann. Dazu wird der Umlenkspiegel 26 flexibel gelagert und bewegt, so dass der Laserstrahl 14 entsprechend abgelenkt wird. Dabei können runde, ovale oder schlitzförmige Perforationslöcher erzeugt werden. Insbesondere wird dazu die Pulsfrequenz und die Pulsdauer des Laserstrahls 14 entsprechend angepasst.

Der wesentliche Aspekt der Erfindung liegt darin, dass durch das Vorsehen eines Lasers zum Perforieren bzw. Trennen von bahnähnlichen Materialien, die ein- oder mehrlagig sein können, eine flexible Anordnung erzielt wird, die ohne nennenswerte Umbaumaßnahmen das Durchtrennen bzw. Perforieren der Bahn in nahezu beliebigen Trenn- oder Perforationsmustern ermöglicht. Insbesondere entfällt eine Abnutzung des Werkzeugs und somit ein häufiger Wechsel der Einheit aufgrund der Werkzeugabnutzung. Eine Staubentwicklung, die ebenfalls unerwünscht ist, bzw. eine Änderung der Spannung der Bahn oder eine Beeinflussung der Bewegung der Bahn wird ebenfalls verhindert.

Claims (11)

1. Vorrichtung (10) zum Trennen und/oder Perforieren von bahnförmigen Materialien (18), insbesondere ein- oder mehrlagigem Tissuepapier, umfassend ein Stützelement (16) sowie eine Laseranordnung mit mindestens einem Laser (12), der einen Laserstrahl (14) emittiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement eine im wesentlichen zylindrische Stützrolle (16) ist, die mit mindestens einer Absorptionsnut (20) mit einer Abschrägung (24) zum Umlenken des Laserstrahls (14) auf eine Absorptionsfläche (22) an der Stützrolle (16) versehen ist.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägung (24) zur Zylinderfläche einen Winkel (α) von etwa 45 Grad bildet und die Absorptionsfläche (22) zur Zylinderfläche im wesentlichen senkrecht ist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionsfläche (22) stark strahlungsabsorbierend ausgeführt ist, so dass keine Reflexion des Laserstrahls (14) an der Absorptionsfläche (22) auftritt.

4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (14) im Wesentlichen in radialer Richtung auf die Stützrolle (16) im Bereich der Absorptionsnut (20) auftrifft.

5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein System zur Kühlung des Stützelements (16) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Umlenkspiegel (26, 27, 28) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel (20) den Laserstrahl (14) so lenkt, dass er im wesentlichen senkrecht auf die dem bahnförmigen Material zugewandten Fläche des Stützelements (16) auftrifft.

8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel (26, 27, 28) flexibel gelagert ist.

9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Umlenkspiegel (26, 27, 28) vorgesehen sind, von denen mindestens einer ((27, 28) halbdurchlässig für Laserlicht ist.

10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Absorptionsnuten (20) in der Stützrolle (16) mit der Zahl der Umlenkspiegel (26, 27, 28), die das Licht auf die Stützrolle (16) lenken, identisch ist.

11. Ein- oder mehrlagiges Tissuepapier mit Perforationen, oder einem oder mehreren Schnitten, die durch eine Laseranordnung erzeugt sind.