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Verfahren und Einrichtung zum Schneiden von Bögen eines vorbestimmten
Formats aus Papierbahnen od.dgl.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Schneiden
von Bögen eines vorbestimmten Formats aus einer kontinuierlich laufenden Papierbahn
od.dgl., wobei die laufende Bahn vor einer Querschneidevorrichtung auf Fehler abgetastet
und dann durch periodische Schnitte auf die Formatabmessung quer durchtrennt wird.
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Es ist üblich, Bögen eines vorbestimmten Formats mittels einer Querschneidevorrichtung
von einer kontinuierlich laufenden
Papierbahn quer abzutrennen.
Um hierbei fehlerhafte Papierbögen auszusortieren, wird der Querschneidevorrichtung
häufig eine Fehlerabtastvorrichtung vorgeschaltet, welche die laufende Papierbahn
z.B. auf photoelektrischem Wege abtastet. Dabei wird-die Anordnung so getroffen,
daß bei Ermittlung eines Fehlers der fehlerhafte Bogen in einer hinter der Abtastvorrichtung
angeordneten und von dieser gesteuerten Sortiervorrichtung aus sortiert wird.
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Bei den vorbekannten Einrichtungen wird also die Papierbahn mittels
periodischer Formatschnitte zu Bögen geschnitten, wobei die fehlerhaften Bögen über
die von der Fehlerabtastvorrichtung gesteuerte Sortiervorrichtung als Ausschuß aussortiert
werden. Bei dieser Arbeitsweise ergeben sich zwangsläufig hohe Papierverluste, da
selbst bei kleinen Papierfehlern innerhalb eines Bogens stets der ganze Bogen als
Ausschuß aussortiert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben.
Insbesondere bezweckt die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung, mit dem
bzw. der es möglich ist, Fehlerstellen derart aus einer rasch laufenden Papierbahn
herauszuschneiden, daß der Anteil an fehlerfreiem Papier, welches zusammen mit dem
Fehler aus der Bahn geschnitten und als Ausschuß verworfen wird, nur verhältnismäßig
klein ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich"dadurch, daß bei
Feststellung eines Fehlers der periodische Formatschneidevorgang
zur
Durchführung eines Fehlerschnitts ausgesetzt und das Bahnende hinter der Fehlerstelle
jedoch noch vor der nächstfolgenden Formatschnittstelle quer durchtrennt wird.
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Diese Verfahrensweise, die darauf abzielt Fehl erstellen mit möglichst
geringem Papierverlust aus einer laufenden Papierbahn herauszuschneiden, läßt sich
in verschiedener Weise durchführen. Beispielsweise läßt siqil das Verfahren so durchführen
daß der periodische Format schnitt der Querschneidevorrichtung nur dann zur Durchführung
eines vorzeitigen Fehlerschnitts unterbrochen wird, wenn sich die Fehlerstelle des
von der Bahn abzuschneidenden Bogens im Bereich zwischen der vorderen Stirnkante
der Bahn und einer Stelle befindet, deren Abstand von dieser Stirnkante nicht größer
ist als beispielsweise etwa 1/2 bis 3/4 der Formatabmessung. Liegt hierbei der Papierfehler
in Nähe der Format schnittstelle , so kann sich die Durchführung eines besonderen
Fehlerschnitts erübrigen. In diesem Fall wird der Bogen mittels der periodisch arbeitenden
Querschneidevorrichtung an der Formatschnittstelle quer durchtrennt und anschließend
der mit dem Fehler behaftete Bogen aussortiert. Liegt dagegen der Fehler in größerem
Abstand von der Formatschnittstelle, z.B.
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in einem Abstand, der größer ist als die halbe Formatabmessung in
Bshnlängsrichtung7 so wird die Bahn möglichst dicht hinter der Fehlerstelle durchtrennt
und dann der mit dem Fehler behaftete abgetrennte Teil der Bahn, der kleiner ist
als
das zu schneidende Papierformat, aussortiert. Je nach der Lage der Fehlerstelle
in bezug auf die Formatschnittstelle kann demgemäß der QuerschneidevorgaRg unterschiedlich
durchgeführt werden. Falls der Papierfehler sich z.B.
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auf der Formatschnittlinie oder unmittelbar davor befindet, kann das
Bahnende dicht hinter diesem Fehler an einer Stelle quer durchtrennt werden, deren
Abstand von der vorderen Stirnkante der Bahn größer ist als das Bogenformat in Bahn
längsrichtung. In diesem Fall kann zugleich ein Schnitt an einer Stelle durchgeführt
werden, deren Abstand von der Stirnkante der Bahn gleich der halben oder einer anderen
vorgegebenen Formatabmessung in Bahnlängsrichtung ist. M&n erhält in diesem
Fall einen fehlerfreien Bogen, dessen Format gleich dem halben oder dem nächst kleineren
vorgegebenen Schneidformat ist.
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Zur Durchfuhruag des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zweckmäßig
Querschneidevorrichtungen verwendet, die möglichst trägheitslos gesteuert werden
können. Besonders geeignet hierfür sind Geräte, die mit Strahlen hoher Energiedichte
arbeiten, wie beispielsweise Elektronenstrahl- oder Laserstrahigeräte, welche von
einer Fehlerabtastvorrichtung gesteuert werden.
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Andererseits können aber auch mechanisch arbeitende quer schneidevorrichtungen
vorgesehen werden. Auch in diesem Fall erfolgt die Steuerung dieser Querschneidevorrichtnngen
in Abhängigkeit von der Fehlertastvorrichtung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sei nachstehend anhand der Zeichnung
und der dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Einrichtung beim Querschneiden
einer kontinuierlich laufenden Papierbahn; Fig. 2 nähere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen
Einrichtung; Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform der Querschneidevorrichtung.
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In Fig. 1 ist eine Papierbahn 10 dargestellt, die sich kontinuierlich
in Pfeilrichtung P bewegt und die mittels einer Querschneidevorrichtung 12 in einzelne
Papierbögen 13 mit einem vorbestimmten Format quer durchtrennt wird. Im Abstand
vor der Querschneidevorrichtung 12 ist eine Fehlerabtastvorrichtung 11 angeordnet,
welche die Papierbahn auf Papierfehler abtastet. Die Vorrichtungen 11 und 12 sind
über eine Steuervorrichtung 14 gekoppelt, welche der Querschneidevorrichtung 12
die Steuerbefehle für die Querschneidevorgänge erteilt.
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An der zusammenhängenden Papierbahn 10 sind die Formatschnittlinien,
an denen die Bahn quer durchtrennt wird, gestrichelt bei 15 angedeutet. Falls die
Papierbahn auf dem Abschnitt zwischen der Abtastvorrichtung 11 und der Querschneidevorrichtung
12 keinen Fehler aufweist, wird sie von der Querschneidevorrichtung
12
an den Formatschnittlinien 15 quer durchtrennt, so daß einzelne Bögen 13 des vorgegebenen
Sormats erhalten werden. Diese Bögen 13 werden dann einer Sammel- und Stapelstelle
od.dgl. zugeführt. Die Querschneidevorrichtung 12 arbeitet in diesem Fall mit einer
vorgegebenen Schneidperiode, deren Dauer abhängig ist von der Laufgeschwindigkeit
der Papierbahn in Pfeilrichtung P und von der Formatabmessung der Bögen 13 in dieser
Richtung.
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Wird von der Fehlerabtastvorrichtung 11 z.B. ein Papierfehler an der
Stelle F1 festgestellt, so überträgt die Fehlerabtastvorrichtung einen Anzeige impuls
auf die Steuervorrichtung 14. Dieser Anzeigeimpuls wird in der Steuervorrichtung
14 gespeichert und löst dann nach einem vorbestimmten Zeitintervall, das abhängig
ist von dem Abstand der beiden Vorrichtungen 11 und 12 und der Geschwindigkeit der
Papierbahn, einen Steuerimpuls aus, der auf die Querschneidevorrichtung 12 übertragen
wird und diese zur Durchführung eines Fehlerschnitts veranlaßt. Dabei wird das Ende
der Papierbahn 10 unmittelbar hinter dem sich inzwischen in der Position F befindenden
Fehler F1 an der punktierten Schnittlinie 16 quer durchtrennt. Es wird hierbei also
von dem Ende der Papierbahn ein mit dem Fehler B1 behafteter Papierabschnitt abgeschnitten,
der erheblich kleiner ist als das Bogenformat 13,Dieser Papierabschnitt kann dann
in der üblichen Weise aussortiert werden.
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Entsprechend läßt sich das Ende der Papierbahn 10 z.B. an
der
Scbnittlinie 17 abtrennen, wenn sich der Papierfebler an der Stelle F2' befindet.
Diese Stelle 22' entspricht der Stelle B2 im Bereich der Fehlerabtastvorrichtung
11. Sie liegt etwa in der Mitte des abzuschneidenden Bogenformats.
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Befindet sich der Papierfehler an einer Stelle, die in unmittelbarer
Uahe der Formatscbxiittlinie 15 liegt, wie dies bei B3 bzw. BDl angedeutet ist,
so kann das Bahnende an der Formatschnittlimie 15 abgeschnitten werden. In diesem
Fall wird von der Steuervorrichtung 14 kein Steuerbefehl auf die Querschneidevorrichtung
12 übertragen, der diese zur Durchführung eines Fehlerschnitts veranlaßt. Die Vorrichtung
12 arbeitet also in der vorgegebenen Schaeidperiode, in der sie die Bahn an den
Formatschnittstellen 15 durchtrennt.
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Liegt die Fehlerstelle bei F3 bzw. F3', so kann das Ende der Papierbahn
zugleich an einer Stelle quer durchtrennt werden, deren Abstand von der Stirnkante
10' der Papierbahn gleich der halben oder einer anderen vorgegebenen kleineren Formatabmessung
in Pfeilrichtung P ist. Nan erhält in diesem Fall einen fehlerfreien Bogen des nächstkleineren
Formats sowie einen fehlerhaften Bogenabschnitt, der als Ausschuß aussortiert wird.
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Aus Vorstehenden ist erkennbar, daß bei Feststellung eines Papierfehlers
der periodische Formatschneidevorgang der Querschneidevorrichtung 12 zur Durchführung
eines Fehlerschnitts, der möglichst dicht hinter der Fehlerstelle liegt, ausgesetzt
wird
und daß äe nach Lage des Fehlers in bezug auf das Bogenformat der Schnitt in unterschiedlichen
Zeit- bzw.
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Längenabschnitten durchgeführt wird. Dabei ist jeder Fehlerschnitt
zugleich wieder der erste Format schnitt in der periodischen Formatschnittfolge.
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Weitere Einzelheiten einer erfindllngsgemäßen Einrichtung lassen sich
der Fig. 2 entnehmen. Die Papierbahn 10 läuft hier über Umlenk- und Spatinwalzen
20- und 21 der Fehlerabtastvorrichtung 11 zu, welche z.B. aus einem photoelektrischen
Gerät herkömmlicher Art besteht. Dieses Gerät 11 ist oberhalb einer Auflage 22 angeordnet,
über die die Bahn hinweggleitet und die in bekannter Weise mit Saugöffnungen versehen
sein kann, wodurch die Bahn gegen die Auflagef-läche gezogen wird. Hinter der Fehlerabtastvorrichtung
ist ein Walzenpaar 23 zum Transport der Papierbahn angeordnet.
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Die Papierbahn läuft von hier der Querschneidevorrichtung 12 zu. Hinter
dieser Querschneidevorrichtung ist ein Transportband 24 für den Transport der Papierbögen
13 angeordnet.
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Das Band 24 führt die Bögen 13 einem weiteren Transportband 25 cu,
welches die Bögen auf einen Papierstapel 26 abgibt.
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Zwischen den Bändern 24 und 25 ist eine Weiche 27 um ein Gelenk 28
schwenkbar angeordnet. In der in Fig. 2 dargestellten Position gleiten die Papierbögen
13 über die Oberseite der Weiche 27 hinweg auf das nachgeschaltete Band 25. Wird
die Weiche in Pfeilrichtung A um das Gelenk 28 geschwenkt, so leitet das Band 24
die Papierbögen in Pfeilrichtung S auf einen Stapel 29 für die fehlerhaften Bögen.
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Die Querschneidevorrichtung 12 besteht hier z.B. aus einer kontinuierlich
rotierenden Trommel 30, die in bekannter Weise mit einem Messer 31 ausgestattet
ist. Unterhalb der Papierbahn 10 ist ein Gegenmesser 32 angeordnet. Bei jedem Umlauf
der Trommel 30 führt das Messer 31 zussmmen mit dem Gegenmesser 32 einen Schneidvorgang
durch, wobei das Ende der Papierbahn an der Formatschnittlinie 15 (Fig. 1) abgeschnitten
wird.
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Um einen Fehlerschnitt durchzuführen, ist die Trommel 30 mit mindestens
einem weiteren Messer 33 ausgestattet, welches Im Winkelabstand von 1800 zu dem
Messer 31 angeordnet ist.
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Die beiden Messer 31 und 33 sind in der Walze radial verschiebbar
so angeordnet, daß sie von einer unwirksamen Stellung (in Fig. 2 Messer 33), in
der sie voll zurückgeschoben sind, in eine Schneidstellung (Messer 31) gebracht
werden können, in der sie den Schneidvorgang durchführen können.
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Die Steuerung der Messer erfolgt wiederum mittels der Fehlerabtastvorrichtung
11 unter Zwischenschaltung der Steuervorrichtung 14, wobei der Ein- und Ausschub
der Messer s.B.
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auf elektromagnetischem Wege oder mit Hilfe eines druckmittelbeaufschlagten
Kolbens bewirkt werden kann.
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Es sei angenommen, daß die Papierbahn keine Fehler aufweist.
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In diesem Fall ist das eine der beiden Messer, hier däs Messer 31
in die Schneidposition ausgestellt, in der es beim kontinuierlichen Umlauf der Trommel
30 die Format schnitte 15 durchführt Wird von der Abtastvorrichtung 11 ein Fehler
z.B.
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an einer Stelle ermittelt, die im vorderen Bereich des Bogens 13 liegt,
deren Abstand von der Stirnkante 10' also kleiner ist als von der dahinter liegenden
Schnittstelle 15, so wird über die Steuervorrichtung 14 das Messer 33 in die Schneidposition
gebracht und zugleich das Messer 31 eingeschoben. Das Messer 33 schneidet dann das
Ende der Papierbahn 10 an einer Stelle durch, die genau in der Mitte des Bogens
13 liegt. Dieser fehlerhafte Halbbogen wird dann über die Weiche 27 auf den Stapel
29 aussortiert. Ist die Papierbahn hinter dieser Fehlerschnittstelle frei von Papierfehlern,
so rotiert das Messer 33 in der Schneidposition weiter und führt dann in Abständen,
die der Länge des Bogenformats entsprechen, die weiteren Formatschnitte durch.
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Befindet sich dagegen der Fehler an einer Stelle, deren Abstand von
der Stirnkante 10' gröBer ist als von der Formatschnittstelle 15, so wird über die
Steuervorrichtung 14 kein Steuerbefehl auf die Querschneidevorrichtung übertragen.
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Diese rotiert mit ausgestelltem Messer 31 und eingeschobenem Messer
33 weiter und trennt daher die Papierbahn an der vorgegebenen Formatschnittstelle
15 ab. In diesem Fall wird der gesamte Bogen aussortiert. Es ist aber auch möglich,
mit Hilfe des Messers 33 einen Schnitt auf halber Formatabmessung durchzuführen,
um einen fehlerfreien Halbbogen und einen mit dem Fehler behafteten zweiten Ralbbogen
zu erhalten.
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Anstelle der in Fig. 2 gezeigten mechanischen Querschneidevorrichtung
können auch andere Schneidvorrichtungen verwendet
werden. Besonders
zweckmäßig sind hier trägheitslos arbeitende Vorrichtungen, wie Elektronenstrahl-
und Laserstrahlgeräte, die sich auf besonders einfache Weise von der Vorrichtung
14 steuern lassen. In Fig. 2 ist eine solche Vorrichtung bei 35 angedeutet. Mit
einer solchen trägheitslos arbeitenden Vorrichtung kann das Band auch bei sehr raschen
Bandgeschwindigkeiten sehr dicht hinter der Fehlerstelle quergeschnitten werden.
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In Fig. 3 ist eine Querschneidevorrichtung mit einer rotierenden Messertrommel
3Q dargestellt, die hier mit zwei feststehenden Messern 31 und 33 bestückt ist.
Das Gegenmesser 32 ist in Pfeilrichtung vertikal beweglich und wird in dieser Hubbewegung
durch die Steuereinrichtung 14 gesteuert. Ein Schnitt erfolgt in diesem Fall nur
dann, wenn das Gegenmesser 32 sich in seiner oberen Arbeitsstellung befindet, in
der es mit den Trommelmessern 31, 33 zusammenarbeitet.
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Es versteht sich, daß bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 und
3 die Trommel 30 auch mit mehr als zwei Messern, z.3. mit drei um jeweils 1200 versetzten
oder mit vier im Winkelabstand von 90° angeordneten Messern ausgerüstet werden kann,
um eine noch größere Variationsmöglichkeit hinsichtlich der Lage, in der die Bahn
quergeschnitten werden kann, zu erzielen. Auch ist es möglich, mit einer Messertrommel
zu arbeiten, die sich in ihrer Drehgeschwindigkeit beschleunigen oder verzögern
läßt, um Fehlerstellen aus der Bahn herauszuschneiden. Anstelle von Papierbahnen
können
auch alldere folienartige Bahnen in der beschriebenen Verfahrensweise
und mit den in der Zeichnung dargestellten Einrichtungen quergeschnitten werden.