CH687241A5 - Vorrichtung zum Schneiden von Endlos-Papier sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. - Google Patents

Vorrichtung zum Schneiden von Endlos-Papier sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. Download PDF

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CH687241A5 CH01421/93A CH142193A CH687241A5 CH 687241 A5 CH687241 A5 CH 687241A5 CH 01421/93 A CH01421/93 A CH 01421/93A CH 142193 A CH142193 A CH 142193A CH 687241 A5 CH687241 A5 CH 687241A5
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Description

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CH 687 241 A5
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Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Endlos-Papier mit Trans-portlochung, das über eine Zuführung nach der Abtrennung der Transportlochstreifen einer Quermesser-Anordnung mit einer nicht angetriebenen unteren Klinge und einer angetriebenen oberen Klinge zugeführt wird, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung noch ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Die Endlospapierbahnen von Hochleistungsdruk-kern zu Computersystemen mit festen Geschwindigkeiten sollen in Einzelblätter geschnitten werden. Ein Schneidgerät muss nach seinen Funktionsprinzipien zyklisch arbeiten. Beim Schneiden steht das Papier still. Das hat zur Folge, dass das Papier bei jedem Anfahren bis nahe an seine Elastizitätsgrenze beansprucht wird, weil auch für den Schneidvorgang eine gewisse Zeit vergeht. Das Quermesser, mit dem die Papierbahn in einzelne Blätter geschnitten wird, muss kurz hintereinander zweimal betätigt werden, damit eine Perforation zwischen den Blättern abgetrennt wird und/oder die Formulare auf gewünschte Nettomasse zugeschnitten werden können.
Wenn eine Gesamtzykluszeit auf 100 msec für ein Bruttoformat von 12" angesetzt wird, steht somit das Messer während etwa 75 msec still und wird dann in den verbleibenden 25 msec zweimal bewegt. Das bedeutet aber, dass dem Messer, das einen Hub von etwa 12 mm ausführen muss, weniger als 25 msec zur Verfügung steht. Das heisst, dass das Messer mit einer Geschwindigkeit von mindestens 2 m/sec zu bewegen wäre, wenn nicht noch ein Beschleunigungsweg und ein Abbremsweg im Arbeitshub und dasselbe nochmals im Rückkehrhub mitberücksichtigt werden müssten. Dadurch muss die Geschwindigkeit weit höher angesetzt werden.
Die bisher üblichen Exzenterantriebe helfen bei diesen Geschwindigkeiten nicht mehr weiter, will man nicht mit einem überdimensionierten Aufwand die notwendigen Geschwindigkeit erreichen.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Endlos-Papierbahnen bei höchstzulässiger Transportgeschwindigkeit des Papiers quergeschnitten werden können.
Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Antrieb für die obere Klinge ein Linear-Motor verwendet ist, von dem der Stator am Träger für die Messerführung befestigt ist, und dass die Klinge als Läufer des Linear-Mo-tors ausgebildet ist.
Die Erfindung umfasst ausserdem noch ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Linear-Motor wenigstens kurz vor dem Schneidhub-Stromstoss in der Erregerwicklung des Stators mit einer Schwingung mit geringer Amplitude beaufschlagt wird, um damit das Messer auf- und abzubewegen, und dass der Schneidhub-Stromstoss im oberen Umkehrpunkt der Schwingung oder kurz danach ausgelöst wird.
Linear-Motoren auf elektromagnetischer Basis sind schon seit langem bekannt. So wurde beispielsweise in der DE-C 1 915 548 ein elektrischer Linear-Motor für begrenzte Einstellbewegungen von Magnetköpfen beschrieben. Das Problem, das damit gelöst werden musste, war die sofortige Stillsetzung mit hoher Bremsbeschleunigung bei Unterbruch des Motorstroms. Diese Erfindung liegt damit auf einem fernen Gebiet.
Eine ähnliche Verwendung eines Linear-Motors ist in den DE-C 3 317 521 und DE-C 3 317 523 beschrieben. Beide Druckschriften benützen einen Linear-Motor zur präzisen Einstellung von Tonköpfen, wobei die Geschwindigkeit keine Bedeutung hat.
Eine ausführliche Beschreibung von Vor- und Nachteilen elektromagnetischer Linear-Motoren findet sich in der EP-A 0 203 222, es kann somit an dieser Stelle auf ausführliche Diskussionen die Linear-Motoren betreffend verzichtet werden.
Im vorliegenden Fall wird von dieser Art von Antrieb insbesondere die Möglichkeit hoher Beschleunigung verlangt. Auf die Genauigkeit des Hubes oder den Platz für einen Exzenterantrieb kommt es hier nur in der Nebensache an.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung ist eine Schneidvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Quermesserbaugruppe,
Fig. 2 eine Teilschnittansicht der oberen Klinge mit Stator und Läufer gemäss der Schnittlinie II-II in Fig. 1, und
Fig. 3 Eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Quermesserbaugruppe
In Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform mit in der bewegten, oberen Klinge 5 integriertem Permanentmagnet 7a. Wie bekannt ist die obere Klinge mit mehreren Führungen 8 an einem Träger 4 auf- und abbeweglich geführt. Auf einem Unterteil 1 ist die untere nicht angetriebene Klinge 6 mittels Schrauben 11 befestigt.
Der Permanentmagnet 7a ist in der oberen Klinge 5 integriert und mit einer hinteren Partie 7b dringt der Stator 7c in eine Ausnehmung 4a im Träger 4 ein, und ist dort in einer nicht näher dargestellten Weise befestigt. Im Stator 7c ist die Magnetspule 7d ersichtlich (Fig. 2).
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer oberen angetriebenen Klinge 5 und einer unteren nicht angetriebenen Klinge 6. Die angetriebenen Klinge 5 ist an ihren beiden Enden an je einem Läufer eines Linear-Motors 17a, 17b befestigt. Anstelle der ausserhalb der Klinge 5 mit ihr verbundenen Läufermagnete könnten die Permanentmagnete auch wie in Fig, 1 und 2 gezeigt, in die Klinge integriert sein. Um wenn nötig die Antriebskraft zu erhöhen, wäre es auch denkbar, mehr als zwei Linear-Motoren mit mehreren in die Klinge integrierten Permanentmagnet-Läufern vorzusehen.
Eine Gesamtschneidklinge könnte auch aus einem Führungsteil mit integriertem Permanentmag-
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net und einer auswechselbaren Schneide zusammengesetzt sein.
Auch wenn das obere Messer 5 sehr leicht gebaut werden kann, so ist doch eine Masse da, die beschleunigt werden muss. Der elektromagnetische Linear-Motor gibt aber hierzu eine gute Möglichkeit. Das gesamte Messer kann nämlich eine Schwingung ausführen, aus der heraus dann der Arbeitshub erfolgen kann. Wenn bedacht wird, dass bei einer Frequenz w von beispielsweise 1000 Hz und einer Schwingung A von insgesamt 1 mm eine Grundbeschleunigung B notwendig ist, die sich wie folgt berechnen lässt:
B=w2xä oder eingesetzt und ausgerechnet:
S=10002x0,001=103—
sec2
erzeugt werden muss, so dass dann der Arbeitshub bei dem für die einwandfreie Funktion mit einer Beschleunigung von
B=17 00———
sec2
nur noch eine zusätzliche Beschleunigung von
3=700 m sec2
aufzubringen ist. Da der gesamte Hub des Messers etwa 12 mm beträgt, kann mit relativ kleinen Magnetkräften gearbeitet werden, so dass der Permanentmagnet 7a kein allzugrosses zusätzliches Gewicht ergibt.

Claims (8)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Schneiden von Endlos-Papier mit Transportlochung, das über eine Zuführung nach der Abtrennung der Transportlochstreifen einer Quermesser-Anordnung (5, 6) mit einer nicht angetriebenen unteren Klinge (6) und einer angetriebenen oberen Klinge (5) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb für die obere Klinge (5) ein Linear-Motor verwendet ist, von dem der Stator (7c) am Träger (4) für die Messerführung befestigt ist, und dass die Klinge (5) als Läufer des Linear-Motors ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Permanentmagnet (7a) in der angetriebenen oberen Klinge (5) vorhanden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Permanentmagnet (7a) integrierender Bestandteil der oberen Klinge (5) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Permanentmagnet (7a) an der oberen Klinge (5) angesetzt ist.
5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Linear-Motor wenigstens kurz vor dem Schneidhub-Stromstoss in der Erregerwicklung des Stators mit einer Schwingung mit einer Amplitude in der Grössenordnung von 1 mm auf- und abbewegt wird, und dass der Schneidhub-Stromstoss im oberen Umkehrpunkt der Schwingung oder kurz danach ausgelöst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Schwingung in der Grössenordnung von 500 bis 1500 Hz liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Schwingung am Messer in der Grössenordnung von 1 mm liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingdauer im Bereich 5 bis 10 msec liegt.
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