CN100564209C - 用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法和装置 - Google Patents

用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法和装置 Download PDF

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Abstract

在一种用于加工一个纸或薄膜制成的带(10)的方法中，所述带(10)首先在一个制动部件(12)下面拉出，然后通过一个阅读器(15)扫描并接着通过一个输送驱动器(16)以变化的速度输送。所述制动部件(12)、例如一个刷子(30)以变化的制动力作用于纸或薄膜制成的带(10)上，由此使所述带(10)被绷紧并避免带在制动部件(12)与输送驱动器(16)之间形成波纹。由此对于阅读器(15)改善控制特征的读出性，使输送驱动器(16)卸载并且避免纸带损坏。本方法有利地用于使一个纸或薄膜制成的带(10)以停止/前进的运行方式输送到一个切割装置(22)，它在静止状态时间期间通过一个下落刀(24)垂直于输送方向切割带(10)。

Description

用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法。本发明还涉及一种用于执行本方法的装置并该装置将纸或薄膜制成的带输送到一个切割装置的应用。
背景技术
经常必需快速且完全自动地加工大量的纸、如计算单、催款单、对帐单、通函或其它印刷物。首先大多通过一个快速高效印刷机实现一个连续纸带的印刷。最终必需将纸带尽可能以相同的速度并根据印刷物切割成不同的规格，因此可以继续加工这些单张的纸张、尤其是为了寄出信函进行包装。应该在哪里且如何切割的信息一般通过安置在带上的、例如印刷的控制特征给定。相应地需要快速的、灵活的且对干扰不敏感的切割装置。
具有横刀的切割装置在结构上是特别经济和简单的，它以基劳庭剪刀的形式将纸带分割成截段。但是这些横刀要求要被切割的纸带以停止/前进的运行方式输送，即，为了切割所述纸带必需停止并接着再加速。
DE 3700112A1(Bernd Kunzmann)示出一个这样的用于一个纸带的切割装置，其中首先构成一个储备回环，从该储备回环可以短时且快速地通过拉出辊向前拉出一个纸带段到切刀。在储备回环与拉出辊之间首先固定地设置一个梁刷作为制动机构。在其上连接一个印刷标志扫描装置，它构成切割装置的控制装置的一部分。所述纸带被短时地固定并在拉出辊后面通过一个与一个静止的刀共同起作用的处于横向的横刀切割。
这个装置置于最大可达到的输送速度并由此置于可能达到的加工纸张的极限量。加工速度选择得越快，要达到的加速和减速就越高。尤其在纸带停止时大的作用力作用于纸带上并且存在着纸带撕裂的危险，尤其是在可能存在打孔的时候。另一问题是，在高加工速度时纸带在制动机构与拉出辊之间不再是平面的，这使得印刷标志的尤其光学扫描难以进行或者根本不可能进行。这个装置还导致拉出辊驱动器的一个大负荷。这个驱动器必需相应费事地设计尺寸。
发明内容
本发明的目的是，提供属于上述技术领域的用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法和装置，它允许高加工速度并卸掉输送驱动器的负荷。
为此本发明提出一种用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法，其中所述带首先在一个制动部件下面拉出，然后通过一个阅读器扫描并接着通过一个输送驱动器以变化的速度输送，其特征在于，所述制动部件由一电机控制，它以变化的制动力作用于纸或薄膜制成的带上，由此使所述带被绷紧并避免带在制动部件与输送驱动器之间形成波纹。
此外，本发明提出一种用于加工一个纸或薄膜制成的带的装置，具有一个制动部件、一个后置于制动部件的输送驱动器用于使带加速和减速，并在制动部件与输送驱动器之间具有一个阅读器用于扫描所述带，其中，所述制动部件由一电机控制，它以变化的制动力作用于纸或薄膜制成的带上，由此使所述带被绷紧并避免带在制动部件与输送驱动器之间形成波纹。
按照本发明的解决方案能够实现制动部件的作用对于纸或薄膜制成的带输送的动态适配性，即适配于通过输送部件所实现的纸带的加速或减速。与一个具有恒定制动力的制动机构相比可以加强或减小施加到带上的制动作用。通过制动力的最佳适配可以避免纸或薄膜形成波纹而且可以在高加速时避免纸或薄膜撕裂。同样能够使输送最佳地适配于不同的输送率，它们例如由于其它的加工或通过变化的负荷引起。
使所述制动部件以变化的顶压力滑动地压向纸或薄膜制成的带是有利的。根据与纸带一起起作用的制动部件的接触部分、尤其是其形状、面积和摩擦率可以选择制动部件的一个中等制动力。微小的顶压力对应于微小的制动力，大的顶压力对应于大的制动力。这些制动部件可以经济且简单地制成，它们能够简单且灵活地适配于不同的需求，例如所输送的材料、其横截面、其宽度、输送速度等。
也可以选择例如是辊、轴或辊副或轴副作为制动部件，其表面一般在纸或薄膜制成的带上滚动，即与带没有滑差。通过改变滚动阻力、例如通过一个顶压部件以变化的顶压力使轴制动或者通过作用于辊轴或轴上的涡流制动，同样可以使辊或轴的制动力变化。尽管轴或辊和其悬挂以及相应的用于改变滚动阻力的部件比一个滑动的制动部件在结构上更费事并因此一般在加工和装配中更昂贵且在机械上更不耐用，但是其特性能够更好地定义并适配于其它的应用范围。
当所述纸或薄膜制成的带通过输送驱动器周期地加速和制动时，在制动期间选择一个比在加速期间更大的制动力是有利的。这一点允许在加速状态期间与一个持续以相同的作用力作用于制动部件相比减小制动力。由此使用于加速所需的作用力减小，并且可以使带在加速状态期间无阻碍地输送。所述加速可以更快地实现，因此提高加工速度。同时可以使输送驱动器卸载。而在制动状态期间所述制动力可以比一个静止的制动部件提高。这一点缩短制动状态，在其间输送速度已经减小，但是还不能切割纸带。由此继续提高加工速度。
在加速与制动状态期间以最快的输送速度实现纸或薄膜制成的带的输送。在这个时间间隔中可以使所述制动部件的制动力适配于装置的配置、所加工的纸或薄膜制成的带的厚度和材料以及要被切割的纸张的尺寸。通常选择一个平均的制动力，它位于加速状态中的制动力与制动状态的制动力之间。通过制动力的连续适配性使纸或薄膜制成的带绷紧并防止在整个输送过程期间在制动部件与输送驱动器之间产生带波纹。由此可以在整个输送过程期间可靠地读出印刷到或另外安置到纸或薄膜制成的带上的标记，它们例如用于控制切割装置。
基本从纸或薄膜制成的带制动开始并且至少到带静止为至，所述制动部件以更大的制动力作用于带是有利的。否则在这个时间间隔期间存在着带在其制动部件的高度上由于其惯性还以一个比输送驱动器更快的速度继续移动的危险。结果是产生波纹。此外所述制动力有级地或逐渐地提高是有利的，由此避免由于突然施加的制动力引起的纸或薄膜制成的带的冲击式负荷。
所述制动部件是一个活动的刷子是有利的。刷毛在带输送时实现确定弹性。其材料和密度可以适配于要被加工的纸或薄膜。所述刷子还可以经济地制成，不要求精确地调整并且在机械上是非常耐用的。最后纸或薄膜制成的带的机械负荷根据刷毛的数量在很大程度上减小，每根刷毛只将一个小的作用力传递到纸带的一个小部分上。
所述制动部件也可以由活动的压板构成。其制动作用除了顶压力以外还取决于其形状、其表面材料和其弹性。例如一个活动的由一个弹性的塑料或橡胶材料制成的薄板是适合的，它与一个刷子类似，以一个扁平的角度通过变化的顶压力顶压在纸带上。
所述滑动的制动部件的顶压力最好通过一个具有两个尤其可调整的止挡的旋转磁铁进行调节。两个止挡对应于制动部件的一个较小的顶压力和一个较大的顶压力。
该旋转磁铁可以方便地进行控制。如果施加一个确定电压，则旋转磁铁占据两个位置的第一位置。没有电压时它例如通过一个复位弹簧或刷子的重量移动到其另一位置。可调整的止挡还能够使旋转磁铁简单地机械适配于顶压力的不同需求，由此尤其适配于要被加工的纸或薄膜制成的带的不同厚度。在最简单的情况下所述可调整的止挡主要包括各一个固定装配的调整螺栓和一个设置在磁铁的活动部分上的止挡。
通过改变施加到旋转磁铁上的电压同样可以确定制动部件在其两个位置中的一个位置上的阻力。
如果要能够准确地确定制动部件的特性，则使制动部件的顶压力通过一个电机进行调节是有利的。相应的直线或步进电机能够快速且精确地控制制动部件。在制动部件严格的周期运动时它们还可以与机械机构、如凸轮盘共同起作用。
也可以选择使制动部件的顶压力例如通过一个升降磁铁确定。
最好检测所述带的输送速度和/或所述带的拉应力并根据所测得的输送速度和/和拉应力调节制动力。这些参数的实时检测能够实现制动部件制动力调节的连续适配性。这个适配性例如可以总是这样选择，使带的拉应力不超过一个确定的最大值并因此不可能使带撕裂。也可以作为替代或附加地例如在制动部件中或在输送部件中检测带的输送速度并且这样调节制动力，使速度差不超过一个确定的最大值。通过这种方式可以实现一种用于加工纸或薄膜制成的带的方法，它自动地适配于所加工的材料、输送速度和其它参数。
也可以选择使所述制动力的控制通过一个预定的程序和相应的机械控制实现，它们适配于加工过程。
用于加工一个纸或薄膜制成的带的装置包括一个制动部件、一个后置在制动部件的用于使带加速和减速的输送驱动器和一个在制动部件与输送驱动器之间用于扫描带的阅读器。所述制动部件以一个变化的制动力作用于纸或薄膜制成的带上，由此使所述带被绷紧并避免带在制动部件与输送驱动器之间形成波纹。
按照本发明的装置尤其用于以停止/前进的工作方式将一个纸或薄膜制成的带输送到切割装置，它在一个静止状态时间期间通过一个下落刀垂直于输送方向切割带。通过下落刀的切割能够在结构上非常简单且由此经济地实现。但是在通过这种刀切割纸带时通常必需使带静止。相应的停止/前进运行方式对纸或薄膜制成的带的输送提出了更高的要求。所述带必需没有波纹地输送到刀并在加速和制动时不置于剧烈的负荷下，由此避免带撕裂。
所述阅读器识别控制特征并控制切割装置。所述控制特征例如可以是光学的或磁的并印刷到纸带上或以其它方式、例如以一个磁条的形式安置。可以识别位于纸或薄膜制成的带或一个要被切割的板上的任意位置上的控制特征是有利的。由此使切割装置可以以大量不同的标记规格广泛地使用。为了实现这一点，在制动部件与输送驱动器之间的读出面优选具有一个大的长缝，使得最长的要被切割的文件沿着这个读出段占据位置。所述阅读器具有一个接收范围，它至少等于这个读出面，或者它可以通过这个读出面移动到那个位置，在该位置对于实际加工的纸或薄膜制成的带分别设置标记。
一个用于加工一个纸或薄膜制成的带的装置的制动部件具有使制动部件滑动地通过一个变化的制动力压向纸或薄膜制成的带的机构。
由下面的细节描述给出本发明的其它有利的实施例和特征组合。
附图说明
用于描述实施例的附图示出：
图1为以停止/前进的运行方式输送一个纸或薄膜制成的带的动态曲线图，
图2为一个按照本发明的用于加工一个纸或薄膜制成的带的装置的示意图，
图3为在一个工艺循环期间制动力变化的曲线图，
图4为一个按照本发明的装置的传感器和控制器的示意图，
图5一个按照本发明的活动的刷子的示意图。
具体实施方式
图1示出以停止/前进的运行方式输送一个纸或薄膜制成的带的动态曲线图。带速1的变化作为时间2的函数，其中覆盖略多于一个工艺循环。该循环以多个状态呈现。
在一个第一状态、加速斜面3中使输送速度从静止提高直到达到一个确定的输送速度。在下一状态、输送状态5中使带以所达到的输送速度继续输送。这个状态构成循环的主要部分并且在图中缩短地示出。接着作为第三状态衔接制动斜面6，在其间速度再减小到停止。在这个三个状态3，5，6期间实现带的输送，其整个长度对应于一个输送时间7。接着衔接停止时间8，在其间可以切割带。由此以一个循环时间9完成一个工艺循环并连接到下一个、通常全等运行的循环。
为了优化加工速度应该使加速斜面3以及制动斜面6尽可能地短。这意味着，应该实现尽可能快地加速和减速。尽管如此在带停止时应该防止形成波纹并且使带尽可能在整个减速过程期间绷紧。用于切割带所需的停止时间8同样应该尽可能地短。按照本发明的优点在于，不仅加速斜面3而且制动斜面6都允许非常陡斜地下降并因此需要较少的时间。在加速期间在所示的动力学特性中优选使制动部件的制动力选择得较小，因此为了使带加速只需克服一个较小的作用力并且同时使带拉应力或薄膜拉应力较小。而在制动期间优选使制动力增加，由此可以使带在输送驱动器中迅速地制动，而不在此之前出现波纹，它们可能导致难以通过阅读器读出控制标志并可能导致纸带损坏。
图2简示出一个按照本发明的用于加工一个纸或薄膜制成的带的装置的示意图，其中仅仅示出重要的部件。所述纸带10或薄膜带从一个前置的装置如一个储备辊、一个储备摞层、一个高效印刷机或一个回环储备器输送到按照本发明的装置。一个纸带可以具有一个导引孔边缘，一个输送器的齿可以嵌入输送孔。但是按照本发明的装置也特别适用于没有导引孔边缘的纸带。
所述装置具有一个平台11，在其上平面地支承带10。在装置的入口设置一个活动的制动部件12，它具有至少一个具有大制动力的调整位置13和一个具有小制动力的调整位置。在制动部件上衔接一个阅读器15，它识别和检测设置或安置在带上的控制标志。该阅读器15同时检测整个要被切割的文件的表面，因此控制标志允许设置在其整个表面上。对于该阅读器15无缺陷和快速运行重要的是，表面尽可能地平整并且没有波纹。也可以选择配有一个更小的检测面的阅读器，它例如只等于要被检测的标志的面积。在这种情况下使阅读器这样定位在读出表面上，使得当要被切割的文件顶靠在这个表面上时，可以读出这个标志。如果以后要加工具有一个其它标志布置的其它文件，则应该事先手动或自动地将阅读器移动到读出表面上面的相应位置上。
接着衔接输送驱动器16，它包括两个辊17和18。上辊17是一个橡胶顶压辊，它以一个确定的压力相对于下辊18顶压。该压力例如可以通过弹簧产生。所述下辊18构成驱动轴并与一个电机耦联。其移动表面具有较大的粗糙度，由此在高的加速或减速时不产生相对于纸或薄膜制成的带10的滑差。
图3示出按照本发明的装置在一个工艺循环期间制动力19的曲线图。为了清晰仍然示出带速1与相应的循环时间。在按照本发明的装置中这个带速主要由输送驱动器确定，其驱动辊相对于带没有滑差。在加速斜面3期间选择一个非常微小的制动力值，以便不妨碍加速并且尽可能使输送驱动器卸掉负荷。所选择的微小制动力只用于使带导引到装置的入口上并对应于在带与输送之间必需产生的微小的摩擦力。
在下一状态、输送状态5中调节一个略微增加的制动力19的数值，其中从一个微小的到略微增加的制动力的过渡连续且逐渐地实现。略微增加的数值不会导致输送驱动器的明显负荷，但是通过使纸带在制动部件与输送驱动器之间绷紧，略微增加的数值负责使纸带稳定地移动。这一点在需要时也保证在输送期间阅读器的运行。
在制动斜面6开始之前制动部件的制动力19已经逐渐地提高。这个提高是非冲击式的，因此纸或薄膜制成的带不承受过度的负荷。制动力19在制动斜面6开始后不久达到其最大值，这个数值保持到制动斜面结束并由此保持到纸或薄膜制成的带的停止状态。这个略微增加的制动力在输送状态5期间有助于更迅速地达到最大制动力。
在静止状态时间8期间可以使制动力再下降，其中为此在原则上允许利用整个静止状态时间，因为制动力在带的静止状态几乎没有意义。重要的是，在重新建立带加速时使制动力再达到其微小的数值，由此避免带和输送驱动器过度负荷。
如果选择一个制动部件，它基本只允许两个不同的固定调节的制动力，例如一个由一个旋转磁铁控制的刷子，则在加速斜面3期间并在输送状态5中有利地选择同一制动力。这个制动力等于非常微小的与略微增加的作用力之间的一个平均作用力，它不仅足以在两个状态期间输送纸或薄膜制成的带，而且使驱动器承受尽可能微小的负荷。在固定调节的制动力之间的过渡能够通过制动部件的结构、例如通过其结构部件的质量惯性、通过弹簧或衰减器施加影响并适配于使用场合。
图4示出一个按照本发明的装置的传感器和控制器的示意图。所述阅读器15将检测到的数据、如一个被识别的控制特征的位置、内容和时间传递到控制器20。这些控制特征可以按照一个任意的标准或格式编码，例如OMR、一维或两维条码、OME、BCR或OCR。
根据这些数据以及必要时其它的信息，它们例如可以通过一个操作员固定给定或者通过程序机构调节，所述控制器20调节电机21以及切割装置22，该电机与输送驱动器16的下辊18连接，该切割装置具有一个驱动器23、一个活动的下落刀24和一个静止的对应刀25。此外也可以通过由阅读器获得的数据控制下面的加工机构，如一个用于将文件装入信封的装信封设备或者一个分类机。
所述输送驱动器16的上辊17与一个速度传感器26耦联，它检测纸带和薄膜带10在输送驱动器16中的输送速度。相应的数据被传递到一个第二控制器27。一个第二速度传感器28检测带在离开制动部件12不久的输送速度并同样将这些数据传递到第二控制器27。根据检测值、尤其根据速度的绝对值而且也根据其差值控制电机29，它与制动部件12处于连接并调节制动力。
用于输送驱动器和切割装置的控制器20以及用于绷紧纸或薄膜制成的带的第二控制器在这个示例中是相互独立的。但是它们为了交换数据可以相互耦联。两个控制功能的编程可以在一个唯一的控制器中实现。
图5从上面示出一个按照本发明的活动的刷子的示意图。所述纸或薄膜制成的带10在活动的刷子30下面拉过，其中刷子30的刷毛31对准带10的输送方向，但是略微向其倾斜。所述刷毛31直接设置在一个旋转轴32上。这个旋转轴支承在两个旋转磁铁33，34的球轴承上，它们分别通过一个固定角铁35，36固定在按照本发明的装置上。
所述刷子的特性受到多个参数的影响。重要的是刷毛31的数量和密度以及所使用的材料和刷毛长度37。通过操纵旋转磁铁的可选择的变化仅仅是刷毛在其旋转轴上的角度、与此相关的对于带10的顶压力和有效的制动力。这个角度与纸带有利地形成一个约15-35°的锐角。所述刷毛端部也平面地接触带，由此不会损伤纸带和薄膜带并可以在需要时以一个更长的刷毛长度作用于带。
所述纸或薄膜制成的带通过按照本发明的装置输送到切割装置，它也可以通过另一切刀、例如一个升降刀或一个旋转刀代替一个下落刀工作。一个旋转刀通常不以停止/前进的运行方式移动，但是一个受控的纸带或薄膜输送也是有利的，用于能够通过阅读器实现无缺陷地读出控制特征，尤其在具有旋转刀的设备中以可能实现的高带速运行的情况下。
总之保证，本发明实现一种用于加工一个纸或薄膜制成的带的方法，它允许高的加工速度并使输送驱动器卸掉负荷。

Claims (17)

1.一种用于加工一个纸或薄膜制成的带(10)的方法，其中所述带(10)首先在一个制动部件(12)下面拉出，然后通过一个阅读器(15)扫描并接着通过一个输送驱动器(16)以变化的速度输送，其特征在于，所述制动部件(12)由一电机控制，它以变化的制动力作用于纸或薄膜制成的带(10)上，由此使所述带(10)被绷紧并避免带在制动部件(12)与输送驱动器(16)之间形成波纹。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动部件(12)以一个变化的顶压力滑动地压向纸或薄膜制成的带(10)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述纸或薄膜制成的带(10)通过输送驱动器周期地加速和制动，其中在制动期间选择一个比加速期间更大的制动力。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基本从纸或薄膜制成的带(10)制动开始并且至少到带(10)静止为至，所述制动部件(12)以更大的制动力作用于带(10)。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述制动部件(12)具有一个活动的刷子(30)。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述带(10)的输送速度和/或带(10)的拉应力被检测并根据所测得的输送速度和/或拉应力调节制动力。
7.一种用于加工一个纸或薄膜制成的带(10)的装置，具有一个制动部件(12)、一个后置于制动部件(12)的输送驱动器(16)用于使带(10)加速和减速，并在制动部件(12)与输送驱动器(16)之间具有一个阅读器(15)用于扫描所述带(10)，其特征在于，所述制动部件(12)由一电机控制，它以变化的制动力作用于纸或薄膜制成的带(10)上，由此使所述带(10)被绷紧并避免带在制动部件(12)与输送驱动器(16)之间形成波纹。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于设有使所述制动部件(12)以一个变化的顶压力滑动地压向纸或薄膜制成的带(10)的机构(33，34)。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于一个控制器(20，27)，它控制输送驱动器(16)，使所述纸或薄膜制成的带(10)周期地加速和制动，并且该控制器控制制动部件(12)，使加速期间所选择的制动力比在制动期间的制动力更小。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制器(20，27)控制制动部件(12)，使得基本从纸或薄膜制成的带(10)制动开始并且至少到带(10)静止为至，所述制动部件(12)以更大的制动力作用于带(10)。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述制动部件(12)具有一个活动的刷子(30)。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述制动部件(12)包括一个具有两个止挡的旋转磁铁(33，34)。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述制动部件(12)包括一个电机(29)。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置包括一个检测装置(26，28)，它检测带(10)的输送速度和/或带(10)的拉应力，并且所述控制器(20，27)包括用于根据由检测装置(26，28)测得的输送速度和/或拉应力调节制动力的机构。
15.如权利要求9所述的装置，其特征在于一个切割装置(22)，它在静止时间期间通过一个下落刀(24)垂直于输送方向切割带(10)，其中将纸或薄膜制成的带(10)以停止/前进的运行方式输送到切割装置(22)。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述阅读器(15)识别控制特征并控制切割装置(22)。
17.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述用于加工一个纸或薄膜制成的带(10)被输送到一切割装置(22)。
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