DE2343996C2

DE2343996C2 - Method and device for producing envelope blanks

Info

Publication number: DE2343996C2
Application number: DE19732343996
Authority: DE
Inventors: Günter 5450 Neuwied Ehlscheid; Peter Dr.-Ing. 7771 Frickingen Langenbeck; Kurt 5450 Neuwied Stemmler
Original assignee: Winkler & Duennebier Maschinenfabrik und Eisengiesserei & Co Kg 5450 Neuwied De GmbH; Winkler and Duennebier Maschinefabrik und Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Winkler & Duennebier Maschinenfabrik und Eisengiesserei & Co Kg 5450 Neuwied De GmbH; Winkler and Duennebier Maschinefabrik und Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1973-08-31
Filing date: 1973-08-31
Publication date: 1982-09-16
Also published as: IT1020370B; CA1017808A; FR2327850A1; GB1442002A; ES429665A1; FR2327850B3; DE2343996A1

Description

3030th

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Briefumschlagzuschnittei aus einer bewegten Papierbahn sowie eine .Tuschnittvorrichtung in einer Briefumschlagherstellmaschine, '-; welcher aus einer bewegten Papierbahn Briefumschlagzuschnitte hergestellt werden.The invention relates to a method for producing envelope blanks from a moving one Paper web and a cutting device in one Envelope making machine, '-; which from a moving paper web envelope blanks are produced.

Das Schneiden von Papier, Karton oder dgl. erfolgt in der Regel mittels eines Messers oder Messersatzes. Messer und Messersätze erfordern eine Schneidvorrichtung, die sie hält und bei der Schneidbewegung führt. Die mechanische Schneidvorrichtung und die Messer bzw. Messersätze unterliegen zwangsläufig dem Verschleiß, sind in ihrem Aufbau verhältnismäßig kompliziert und teuer und erlauben nur eine begrenzte Schnittgeschwindigkeit. Für die Herstellung von Briefumschlägen unterschiedlicher Formate sind entsprechend unterschiedliche Messer bzw. Messersätze erforderlich, was angesichts der erwähnten Kompliziertheit derselben besonders aufwendig istThe cutting of paper, cardboard or the like is usually done by means of a knife or knife set. Knives and knife sets require a cutting device that holds them and guides them during the cutting movement. The mechanical cutting device and the knives or knife sets are inevitably subject to wear, are relatively complex and expensive in their construction and allow only a limited amount Cutting speed. For the production of envelopes of different formats are appropriate different knives or sets of knives required, which in view of the complexity mentioned the same is particularly expensive

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen schnellen Schnitt und gegebenenfalls auch eine hohe Schnittfrequenz mit möglichst geringem Aufwand an mechanischen Bauteilen ermöglichen.The invention is based on the object of a method and a corresponding device of Specify the type mentioned at the beginning, which has a fast cut and possibly also a high cutting frequency with the least possible expenditure on mechanical components.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Es läßt sich in einer Briefumschlagherstellmaschine der eingangs genannten Art mit einer Vorrichtung durchführen, deren Merkmale Gegenstand des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 2 sind. Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved with regard to the method by the characterizing features of claim 1 solved. It can be used in an envelope making machine Perform the type mentioned with a device whose features are the subject of Part of the characterizing part of claim 2 are. Further developments of the device are the subject of the subclaims.

Hologramme sind an sich bekannt Dabei handelt es iich um die fixierte Abbildung der Interferenzen einer kohärenten Strahlung mit der von einem Bestrahlten Objekt kommende Strahlung. Die Interferenzen sind typisch für die vom Objekt kommende Strahlung und enthalten ausreichende Information zur Rekonstruktion der vom Objekt kommenden Strahlung und somit eines räumlichen Bildes des Objekts. Die Fixierung der Abbildung kann mittels einer photographischen Schicht auf einem durchstrahlbaren Schichtträger, ζ. Β. einer Glasplatte, oder einem lichtundurchlässigen Schichtträger, ζ. B. einer Metallplatte, erfolgen. Die Rekonstruktion des Objektbildes erfolgt durch Bestrahlung bzw. Durchstrahlung des Hologramms mit kohärenter Strahlung. Zu den wesentlichen Eigenschaften eines Hologramms gehört, daß es eine räumliche Abbildung erzeugen kann und daß jeder Punkt des Hologramms an der Erzeugung jedes Pildpunktes beteiligt ist Dies führt dazu, daß auch noch ein Ausschnitt des Hologramms ein vollständiges Objektbild erzeugtHolograms are known per se. It is about the fixed image of the interferences of a radiation coherent with the radiation coming from an irradiated object. The interferences are typical for the radiation coming from the object and contain sufficient information for reconstruction the radiation coming from the object and thus a spatial image of the object. The fixation of the Illustration can be done by means of a photographic layer on a translucent layer support, ζ. Β. one Glass plate, or an opaque layer support, ζ. B. a metal plate. The reconstruction of the object image is carried out by irradiating or radiating the hologram with a coherent Radiation. One of the essential properties of a hologram is that it is a spatial image can generate and that each point of the hologram is involved in the generation of each image point This leads in addition, that a section of the hologram also generates a complete object image

Nach dem Verfahren wird auf der zu schneidenden Papierbahn die gewünschte Schnittform mittels kohärenter Strahlung abgebildet. Die auf das Hologramm treffende Strahlung hat eine so geringe Energiedichte, daß die Strahlung das Hologramm nicht zerstört oder beschädigt Jeder Punkt des Hologramms lenkt die Strahlung auf die gewünschte Schnittform. In den Punkten der Schnittform ist die Energiedichte so hoch, daß ein Durchbrennen des zu schneidenden Materials entsprechend der Schnittform erfolgt Damit ist ein Formschnitt ausgHührtAfter the process, the desired cut shape is made on the paper web to be cut by means of coherent Radiation imaged. The radiation hitting the hologram has such a low energy density, that the radiation does not destroy or damage the hologram. Every point of the hologram directs the Radiation to the desired shape of the cut. The energy density in the points of the sectional shape is so high that the material to be cut is burned through according to the cut shape Topiary carried out

Die Vorrichtung weist ein Hologramm auf, das entweder be- oder durchstrahlt wird. Dieses Hologramm ist relativ zum zu schneidenden Material so angeordnet, daß die Abbildung der Schnittform in der Ebene des Materials erfolgt Zu den wesentlichen Vorteilen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung gehört daß der Schneidvorgang keinerlei mechanische Bewegung irgendwelcher Teile erfordert. Dadurch fallen Störungen durch Verschleiß von mechanisch bewegten Teilen aus. Ferner unterliegt die Schnittfrequenz nicht irgendwelchen Beschränkungen durch die Massen zu bewegender Teile. Der Schnitt wird nicht entlang einer Schnittlinie fortschreitend ausgeliKirt sondern gleichzeitig für alle Punkte der Schnittform oder eines Teils davon. Die Art der Schnittform kann beliebig kompliziert sein, ohne daß dies den Schneidvorgang erschweren würde. Das Hologramm, das gleichzeitig Informationsträger und Werkzeug ist und daher beispielsweise einen konventionellen Messersatz und zugehörige Steuervorrichtungen usw. ersetzt ist vergleichsweise billig und einfach herstellbar. Darüber hinaus kann eine andere Schnittform allein durch Auswechseln des Hologramms gewählt werden, so daß ein Umrüsten der Schneidvorrichtung denkbar einfach ist. Schließlich bedingt auch eine teilweise Beschädigung oder Verschmutzung des Hologramms noch nicht, daß es unbrauchbar geworden ist. Vielmehr kann es aufgrund der erwähnten Tatsache, daß jeder Punkt des Hologramms jeden Punkt der Schnittform bestrahlt, weiterverwendet werden, bis die Verschmutzung oder Beschädigung so weit geht, daß die Energiedichte nicht mehr in allen Punkten der Schnittform ausreicht.The device has a hologram which is either irradiated or irradiated. This hologram is arranged relative to the material to be cut so that the image of the cut shape in the Material level is one of the essential advantages of the method and the device that the cutting process does not require any mechanical movement of any parts. This will fall Disturbances caused by wear of mechanically moving parts. Furthermore, the cut frequency is not subject any restrictions imposed by the masses of moving parts. The cut will not be along one Cutting line progressively outlined but at the same time for all points of the sectional shape or part of it. The type of cut shape can be arbitrary be complicated without this would complicate the cutting process. The hologram that at the same time Information carrier and tool and therefore, for example, a conventional knife set and associated control devices, etc. replaced is comparatively cheap and easy to manufacture. About that In addition, a different cut shape can be selected simply by exchanging the hologram, so that retrofitting the cutting device is very easy. Finally, it also causes partial damage or soiling of the hologram does not mean that it has become unusable. Rather, it can due to the mentioned fact that every point of the hologram irradiates every point of the sectional shape, be used until the pollution or damage goes so far that the energy density is not more is sufficient in all points of the cut shape.

Das Verfahren, das im folgenden auch als holographisches Brennschneiden bezeichnet wird, eignet sich auch zum Formbrennschneiden von Karton Und zürn mehrlagigen Schneiden.The method, which is also referred to below as holographic flame cutting, is also suitable for flame cutting of cardboard And zürn multi-layer cutting.

Bei Auswahl Und Herstellung des Hologramms ist zu beachten, daß es für die verwendete Strahlung geeignet ist, d.h. insbesondere, daß es der Wellenlänge der Strahlung angepaßt ist Ferner muß es so beschaffenWhen selecting and producing the hologram, make sure that it is suitable for the radiation used i.e. in particular that it is adapted to the wavelength of the radiation

sein, daß es durch die für den Schnitt erforderliche Energie bei der Bestrahlung oder Durchstrahlung nicht zerstört wird. Gegebenenfalls kann dies dadurch erreicht werden, daß das Hologramm und der Querschnitt des darauf fallenden Strahles so groß gemacht werden, daß die Energiedichte im Hologramm selbst ausreichend ist.be that it is through the necessary for the cut Energy during irradiation or radiation is not destroyed. This can possibly do this can be achieved that the hologram and the cross section of the incident beam are so large be made that the energy density in the hologram itself is sufficient.

Die Verwendung eines Laserstrahls zum Schneiden von Papierbahnen ist an sich bereits bekannt (US-PS 3419 706). Hierbei wird allerdings ein fokussierter Laserstrahl entlang der Schnittkurve geführt. Für das holographische Brennschneiden haben sich CO₂-Laser und Rubinlaser als besonders geeignet erwiesen. Jedoch kann im Falle einer Infrarotstrahlung, wie z. B. der eines CO2-Lasers, kein Durchsrahlungs-Hologramm verwendet werden, sondern es muß ein Auflicht-Hologramm zur Anwendung kommen.The use of a laser beam for cutting paper webs is already known per se (US Pat. No. 3,419,706). Here, however, a focused laser beam is guided along the cutting curve. _{CO 2} lasers and ruby lasers have proven to be particularly suitable for holographic flame cutting. However, in the case of infrared radiation, e.g. B. that of a CO2 laser, no transmission hologram can be used, but a reflected light hologram must be used.

Weil das Formbrennschneiden aus einer laufenden Materiaibahn erfolgt, wird die Strahlung während des Schnitts mit der Bahn mitgeführt Das Mitführen der Strahlung kann durch optische Elemente hinter dem Hologramm und bzw. oder Verschieben des Hologramms und der Strahlungsquelle erfolgen.Because the flame cutting takes place from a moving sheet of material, the radiation during the The cutting is carried along with the web. The radiation can be carried along by optical elements behind the Hologram and / or displacement of the hologram and the radiation source take place.

Um ein schnelles Umrüsten der Vorrichtung zu ermöglichen, ist das Hologramm vorteilhalterweise auswechselbar.In order to enable the device to be converted quickly, the hologram is advantageously used as a holder interchangeable.

Mittels des Hologramms können auch räumlich gekrümmte Schnittformen abgebildet werden. Dies bedeutet, daß, was gegebenenfalls von Vorteil ist, die Schnittfläche einachsig gekrümmt sein kann. Dadurch kann sichergestellt werden, daß die Materialbahn über eine Walze geführt wird, damit die Schnittfläche flatterfrei bleibtSpatially curved sectional shapes can also be mapped by means of the hologram. this means that, which may be advantageous, the cut surface can be uniaxially curved. Through this it can be ensured that the material web is guided over a roller so that the cut surface remains flutter-free

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 1 bis 3 der Zeichnungen schematisch dargestellt, welches nachstehend im einzelnen näher erläutert ist Es zeigtA preferred embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 to 3 of the drawings schematically shown, which is explained in more detail below. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Formbrennschneiden in schematischer Darstellung; F i g. 1 is a perspective view of a device for form flame cutting in a schematic representation;

Fig.2 eine Ansicht der Vorrichtung im Zustand während der Erzeugung des Hologramms:2 shows a view of the device in the state during the creation of the hologram:

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 im Betriebszustand während des Formschneidens.3 shows the device according to FIG. 2 in the operating state during shape cutting.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird die zu schneidende Materialbahn 1, z. B. Papier, in Pfeilrichtung mit konstanter, hoher Geschwindigkeit in an sich bekannter Weise bewegt. Oberhalb der Papierbahn 1 befindet sich ein Hologramm 2 aus einem strahlungsdurchlässigen Schichtträger mit einer belichteten und entwickelten pi'otographischen Schicht, deren Zusammensetzung und Zustand dem Hologramm entsprechen. Oberhalb des Hologramms 2 ist eine Strahlungsquelle 3 angeordnet, die energiereiche kohärente Parallelstrahlung aussendet.In the device shown in Fig. 1, the material web 1 to be cut, e.g. B. Paper, in the direction of the arrow at a constant, high speed in moves in a known manner. Above the paper web 1 there is a hologram 2 made of one Radiation-permeable layer support with an exposed and developed pi'otographic layer, whose Composition and condition correspond to the hologram. Above the hologram 2 is one Arranged radiation source 3, which emits high-energy coherent parallel radiation.

Die Strahlungsquelle 3 wird gepulst betrieben. Dabei hat jeder Impuls eine Dauer von 100 us. Die Strahlung trifft auf das Hologramm 2, das seinerseits eine Strahlung aussendet, deren Charakteristik» dem Bild der zu schneidenden Schnittform 6 entsprechen. In der Abbildung sind mehrere Punkte 5 des Hologramms dargestellt. Jeder dieser Punkte 5 bestrahlt jeden Punkt der Schnittform 6. Dies ist in der Abbildung dadurch angedeutet, daß von jedem Punkt 5 Strahlen zu drei als Beispiel gewählten Punkten 7 der Schnittform eingezeichnet sind. Die auf jeden Punkt der Schnittform aufgestrahlte Energie reicht aus, um einen der Schnittform entsprechenden schmalen Streifen des Materials 1 zu verbrennen und somit den gewünschten Schnitt zu erzeugen. Die Impulsdauer ist im Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit der Papierbahn 1 so gering, daß sich diese während der Dauer des Impulses nicht nennenswert bewegt. Der nächste Impuls wird erzeugt, wenn die Papierbahn eine vorbestimmte Strecke weiterbewegt worden ist. Auf diese Weise können fortlaufend Zuschnitte aus der Papierbahn 1 ausgeschnitten werden.The radiation source 3 is operated in a pulsed manner. Each pulse has a duration of 100 us. The radiation hits the hologram 2, which in turn emits a radiation whose characteristic »the image correspond to the cutting shape 6 to be cut. In the illustration there are several points 5 of the hologram shown. Each of these points 5 irradiates each point of the sectional shape 6. This is the result of this in the figure indicated that from each point 5 rays to three points 7 chosen as an example of the sectional shape are drawn are. The energy radiated onto each point of the cut is sufficient to generate one of the To burn cut shape corresponding narrow strips of the material 1 and thus the desired Generate cut. The pulse duration is in relation to the feed speed of the paper web 1 small that this does not move appreciably during the duration of the pulse. The next impulse will generated when the paper web has been moved a predetermined distance. In this way blanks can be continuously cut out of the paper web 1.

Wie aus der Figur 2 hervorgeht, wird, wie in der Holographte üblich, der Laserstrahl 11 nach Umlenkung durch einen Umlenkspiegel 12 mitteL jines Stiahl'.eilers 13 in einen Objektstrahl O und einen Ri_ierenzstrahl R aufgespalten. Der Objektstrahl O wird über die Umlenkspiegel 14 und 15 auf das Objekt geleitet. Der Referenzstrahl R gelangt über die Umlenkspiegel 18 und 19 auf die fotografische Aufnahmeplatte 20. Der Umlenkspiegel 12 hat divergierende Eigenschaften; er dient der Strahlaufweitung. Der Strahlteiler 13 soll die einfallende Strahlung in gleiche Teile teilen.As can be seen from FIG. 2, as is customary in holographs, the laser beam 11, after being deflected by a deflecting mirror 12, is split into an object beam O and a reflective beam R in the middle. The object beam O is guided onto the object via the deflecting mirrors 14 and 15. The reference beam R reaches the photographic recording plate 20 via the deflecting mirrors 18 and 19. The deflecting mirror 12 has diverging properties; it serves to expand the beam. The beam splitter 13 is intended to divide the incident radiation into equal parts.

Der holographisch aufzunehmende Gegenstand ist vorliegend die Schnittkurve 17, diese ist als Schlitz in die Metallplatine 16 eingearbeitet. Diese Platine 16 wird vom Objektstrahl O von unten beleuchtet. Entlang des kurvenförmigen Schlitzes 17 tritt Licht durch die Platine 16 hindurch. Da der Schlitz 17 relativ schmal ist. wird das Licht in alle Richtungen gebeugt und von diesem die fotografische Aufnahmeplatte 20 an allen Stellen belichtet. Mit diesem durch den Schlitz 17 hindurchtretenden Licht gelangt das Referenzlicht R, da» vom Spiegel 19 reflektiert wird, zur Interferenz und bildet auf der Fotoplatte 20 das Hologramm.In the present case, the object to be recorded holographically is the cutting curve 17, which is incorporated into the metal plate 16 as a slot. This board 16 is illuminated by the object beam O from below. Light passes through the circuit board 16 along the curved slot 17. Since the slot 17 is relatively narrow. the light is diffracted in all directions and from this the photographic recording plate 20 is exposed at all points. With this light passing through the slit 17, the reference light R, which is reflected by the mirror 19, arrives at interference and forms the hologram on the photographic plate 20.

L»ie Anordnung der Platine 16 mit der Schnittkurve 17 sowie die des Hologramms ist derart, daß das Hologramm 20 sich in seiner endgültigen Position in bezug auf die Papierbahn 1 befindet. Dadurch erfolgt eine spätere Abbildung der Schnitlkurve durch das Hologramm genau an der erwünschten Stelle.The arrangement of the plate 16 with the intersection curve 17 as well as that of the hologram is such that the hologram 20 is in its final position with respect to the paper web 1 is located. This results in a later mapping of the cutting curve by the Hologram exactly where you want it.

Für die in F i g. 3 gezeigte Wiedergabevorrichtung wird die gleiche Optik verwendet wie für die Aufnahme des Hologramms 20. Es muß in bekannter Weise dafür Sorge getragen werden, daß die Hologrammplatte 20 nach ihrer Entwicklung in bezug auf die RekonstruV-tionsoptikelemente 12, 13, 18 und 19 in exakt der ghiclit'n Lage wieder angebracht wird. Die durch den Rekonstruktionsstrahl beleuchtete Hologrammplatte 20 rekonstruiert nun cue Schnittkurve 21 auf der Papierbahn 1.For the in F i g. The playback device shown in FIG. 3 uses the same optics as for the recording of the hologram 20. Care must be taken in a known manner that the hologram plate 20 after their development in relation to the reconstruction optical elements 12, 13, 18 and 19 are reattached in exactly the same position. The through the The hologram plate 20 illuminated by the reconstruction beam now reconstructs the cue cutting curve 21 on the paper web 1.

Hierzu 3 BlatfZeichnungenFor this purpose 3 sheet drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for producing envelope blanks from a moving paper web, characterized in that a hologram the cutting line to be made in the paper web by means of coherent high-energy beams on the Paper web is mapped until the radiated energy runs along the paper web Has burned through the cutting line and the rays were carried along with the web during the cut will.

2. Cutting device in an envelope manufacturing machine, in which envelope blanks are produced from a moving paper web, characterized by a laser beam source (3) and a hologram (2) which are spatially assigned to one another in such a way that the hologram (2) is irradiated or penetrated by the laser beams and its image in the plane of the paper web and is movable with this

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the laser is a COt laser

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the laser is a ruby laser.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the hologram (2) is interchangeable.