DE3216524A1

DE3216524A1 - Verfahren und vorrichtung zum korrigieren einer stapelneigung bei einer zick-zack-gefalteten bahn

Info

Publication number: DE3216524A1
Application number: DE19823216524
Authority: DE
Inventors: John Junius 54321 Green Bay Wis. Bradley; James Bowen 95070 Saratoga Calif. Fulk; Jerry Lue 54162 Pulaski Wis. McKeefry; George Francis 54115 DePere Wis. Schuning
Original assignee: Paper Converting Machine Co
Current assignee: Paper Converting Machine Co
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1983-01-05
Also published as: BR8202856A; US4392844A; MX157942A; AU8284982A; IT1148604B; CH657349A5; FR2508019B1; CA1184213A; AT382589B; IT8248653A0; AU547676B2; JPS6135100B2; GB2101100B; ATA228082A; BE893589A; FR2508019A1; SE452305B; SE8202715L; JPS582156A; DE3216524C2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrigieren einer Stapelneigung bei einer zick-zack-gefalteten Bahn und insbesondere auf ein Verfahren für eine Bahn zur Nutzung als Geschäftsformular.

Heutige Geschäftsformulare sind üblicherweise durch Ränder gekennzeichnet, die mit in einer Linie liegenden Löchern oder anderen Einrichtungen zur nachfolgenden Verarbeitung mittels eines Computerdruckers durch den Endverbraucher versehen sind. Auf das Formular können

bei einem Herstellungsschritt schwachgedruckte, in

Querrichtung verlaufende Linien (Bereiche) aufgedruckt worden sein, die die Lesbarkeit von nachfolgend mit dem • Computer aufgedruckten Daten verbessern. Die Formulare werden in großen Mengen bei hoher Geschwindigkeit herge-

stellt, werden entlang von Querperforationslinien zickzack-gefaltet und in Stapeln verpackt, bevor sie an den Endverbraucher verschickt werden.

Ein immer wieder auftretender Fehler in der Herstellung

der gefalteten zusammenhängenden Formulare ist als Stapelneigung bekannt. Hiermit ist die Abweichung des Stapels von zusammenhängenden Formularen (z.B. 3000 Stück) vom völlig rechten Winkel gemeint. Diese Neigung ist entweder eine Seitwärtsneigung oder diejenige, die schwieriger zu

^ beheben ist, nämlich die Vorwärts-ZRückwärts-Neigung. Die Vorwärts-ARückwärts-Stapelneigung ist durch winzige Abweichungen in der Länge der aufeinanderfolgenden Schichten bedingt. Diese Erfindung ist auf ein steuerbares Verfahren

zum Korrigieren dieser Längenabweichungen gerichtet, um damit die Vorwärts- oder Rückwär'ts-Stapelneigung zu s.teuern. Günstigerweise kann dieses Verfahren einzeln und unabhängig auf jede Bahn während der Verarbeitung mehrerer Bahnen angewendet werden, wodurch die Nachteile der bereits bekannten Korrektureinrichtungen überwunden werden, die in Viel-Bahn-Maschinen angewendet werden, d.h. Maschinen mit mehrfachen Bahnen oder mehrfacher Breite, wie nachfolgend noch detaillierter erörtert wird.

Die Stapelneigung wird von Formularherstellern aufgrund der Schwierigkeiten beim Verpacken und bei der nachfolgenden Verwendung als nicht hinnehmbar angesehen. Einige-Formularhersteller geben nicht mehr als 2,5 cm ( 1 inch) Neigung in einem 30 cm (12 inch) hohen Stapel an-(3000 Formulare). Selbst eine so kleine Abweichung wie 0,001 cm (0,0004 inch) in dem Perforationsabstand bei 21,25 cm (8",'j .inch) langen Formularen kann bewirken, daß die Stapelneigung diese Anforderung überschreitet. Daher führt es zu· einem nicht hinnehmbaren Stapel, wenn ein Formblatt 21,251 cm (8,5004 inch) mißt, "während das nächste 21,249 cm (8,4996 inch) mißt, und die darauf folgenden Formulare um das gleiche Maß alternierend abweichen. Solch eine minimale Abweichung in der Länge der aufeinanderfolgenden Formulare kann wesentlich kleiner sein als die Breite des Perforationsschnittes in Maschinenrichtung, und kann in seiner Größenordnung kleiner als die Dicke eines menschlichen Haares sein. Zwei erfolglose Versuche wurden zur Korrektur dieser Art von Stapelneigung durchgeführt, und zwar wurden sie bei Geschäftsformular-Maschinen im allgemeinen, d.h. bei Maschinen mit einfacher Bahn, mehrfacher Bahn oder mehrfacher Breite, angewendet.

Der erste Versuch besteht darin, die Faltungslinie aus

ihrer normalen Lage außerhalb der Mittenlinie der Perforation zu zwängen. Der zweite Versuch besteht in der Veränderung der Lage der Perforation selbst. Ein Beispiel des ersten Versuchs ist die (US)PS 4 204 669 der Anmelderin, in der versucht wurde, den Stapel rechteckig zu. formen, indem die Faltungslinie von der normalen oder "natürlichen" Linie verlagert wurde. Unter der natürlichen Faltungslinie verstehen wir den Ort, der in Bahnrichtung im allgemeinen in der Mitte der Dicke der Perforation liegt, an dem die kleinen Verbindungsstücke zwischen den Perforationen neigungsgemäß unter dem Aufprall der Faltpresse umbiegen. Dies wurde unter Verwendung von Schneckengetrieben an den Faltrollen erreicht, so daß die Zeitspanne zwischen einem Satz von Faltungslinien von derjenigen des benachbarten Satzes von Faltungslinien verschieden war.

Das zweite nicht hinnehmbare Behelfsmittel nutzte das gleiche Prinzip einer zeitlichen Verschiebung, aber wandte es auf den Perforierer an. Die Veränderung im Perforationsabstand wurde durch Einstellung einer Perforiererrolle relativ zu der anderen Perforiererrolle erreicht, um den Abstand zwischen benachbarten Pörforationen zu verändern. Bei der Verarbeitung von einfach breiten Einzelbahnen kann diese zeitliche Veränderung wirkungsvoll sein, bringt jedoch keline Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte mit sich, welche aufgrund der hohen Rotationsträgheit des Perforierers schwierig zu steuern sind.

Jedoch ist dieses Hilfsmittel nicht hinnehmbar bei der Verarbeitung von Mehrfachbreiten oder Mehrfachlagen, da sich die korrigierende Verstellung bei allen Stapelbahnen gleich auswirkt. Tatsächlich übt dieses Hilfsmittel Steuerung und Einfluß auf eine Bahn aus, aber es kann eine

-ιοί ungowünschte Korrektur bei den anderen Stapelbahnen ausführen, wodurch ein negativer Einfluß innerhalb der anderen Bahnen, die normalerweise gute Stapel sein könnten, ausgeübt wird.

Aufgrund der Wichtigkeit von hoher Geschwindigkeit und hohem Fertigungsvolumen ist es nötig, eine Bahn mit einer Breite, die größer ist als die einer einzelnen Formularbreite, in der Herstellungsmaschine zu verarbeiten. Zur

10' Erzielung einer hohen Produktivität bringt die heutige Fertigungspraxis üblicherweise die Mehrfachbreitenbahnen üblicherweise drei oder vier - mit sich, während in anderen Fällen die Hersteller zwei oder mehrere Bahnen überlagern und gleichzeitig verarbeiten. Die Bahnen werden daraufhin zur Faltung in einzelne Stapel getrennt, wie es in dem (US)-Patent 3 596 899 der Anmelderin gezeigt wird. Bei der Betriebsweise mit mehrfach überlagerten Bahnen kann die Veränderung des Zeitpunktes des Perforierers die Stapelneigung in einem Stapel, nicht jedoch in den anderen korrigieren. Der gleiche Nachteil trat bei der Mehrfachbreitenverarbeitung auf. Anerkannterweise muß eine in der Herstellung konkurrenzfähige Herstellungsmaschine mehr als eine einfachbreite Bahn verarbeiten. '

Wir haben herausgefunden, daß eine Verschiebung in dem Perforationsabstnnd sich von einer Anzahl von Faktoren ableitet. Zum Beispiel kann die Papierart selbst mit Buchstaben auf der Papieroberfläche- und Veränderungen in der Papierdicke quer zur Bahnrichtung zu kleinen, örtlichen Abweichungen führen, die die Perforationslinie versetzen.

Bahndehnungsänderungen, Herstellungstoleranzen des Maschinengetriebes und der Faltrollen, Verzüge der Rollen, die Klebrigkeit der Tinte, das in Eingriffnehmen der Linienlöcher, die Schärfe und Biegsamkeit der Perforationsklingen,

ugw., all dies kann zu kleineren, aber in ihrer Gesamtheit bodoutarimcn Abweichungen bei tragen," dl. ο aic>h y,u einer Stapelnoigung entwickeln.

Im Hinblick auf die früheren erfolglosen Behelfsmittel könnte es als logischer Versuch erscheinen, die sich verändernden, Fehler verursachenden Faktoren größenmäßig festzulegen und damit das Problem an der Quelle zu heilen. Wir haben jedoch ein einfaches, zuverlässiges Verfahren und eine Vorrichtung entdeckt, um dieses zu erreichen, ohne jeden einzelnen der vielen verwickelten Faktoren zu korrigieren. Darüberhinaus schließt die Erfindung eine Einrichtung ein, um die Summe der kumulativen Fehler zu kompensieren.

Die Erfindung löst das Problem dor Vorw?ir^>i.iJ-/Rüokwärⁱts-Stapelneigung entweder bei der Verarbeitung von'Seite an Seite liegenden Bahnen oder bei der von übereinanderliegenden Bahnen durch zyklisches Verändern der Bewegung von jeder durch den Perforierer gehenden Bahn, und bewirkt damit, daß kleine Längenveränderungen auftreten. .

In einer speziellen Ausbildung der Erfindung wird eine sich vorwärtsbewegende Bahn in Querrichtung an beiden Seiten (in Bewegungsrichtung oberhalb und unterhalb) des Perforierers festgehalten, an der daraufhin eine Kraft in ' Bahnrichtung zwischen einer Führung und dem Perforierer angreift, um eine Kraft in Längsrichtung der Bahn einzuleiten und damit die Bewegung der Bahn durch den Per-.forierer zu verändern.

Gemäß der abgebildetn Ausführung wird eine Querkraft in zyklischer Weise aufgebracht, deren Amplitudenveränderung größer als die Gesamtamplitude der zyklischen Abweichungen ist. Durch eine Einstellung des Zeitpunktes der zyklischen

Querkraft bezüglich der Rotation des Perforierers werden die zyklischen Abweichungen kompensiert bzw. behoben. Anstatt zu versuchen, sehr kleine Abweichungen anzunähern und ihnen augenblicklich zu begegnen, führen wird daher eine Größe ein, die als viel größere Abweichung angesehen werden könnte, und verschieben sie zeitlich, um die suraraativen kleinen Abweichungen zu kompensieren.

In der gezeigten Ausführung wird dies .erreicht durch eine exzentrische Rolle in Bewegungsrichtung hinter dem Perforierer, aber zwischen zwei Sätzen von Führungs-Zugrollen, die tatsächlich zyklisch die oben genannten verschiedenen Faktoren durch Längung und Verkürzung des Weges der Bahn zwischen der .oberen Führungseinrichtung (wie z.B. einer Klemmrolle oder einer Rolle mit konstantem Zug vor dem Perforierer) und der unteren Führungseinrichtung kompensiert. Dieser vorteilhafte Längungs-/VerkürzungsoiTcikt, tritt, in zyklischer Weise während der Zeitspanne auf, die benötigt wird, damit zwei Formularlängen bzw. drei aufeinanderfolgende Faltungslinien den Perforierer durchlaufen.

In einer bevorzugten Ausführung ist eine exzentrisch be-· festigte oder exzentrisch betriebene Rolle derart, angeordnet, daß der maximale Betrag der Exzentrität phasenverschoben werden kann, um auf die kürzere von zwei aufeinanderfolgenden Formularlängen einzuwirken. Für eine maximale Auswirkung des zunehmenden Längenzuwachses des kurzen Formulars wird die Phase der exzentrischen Rolle so gelegt, daß die maximale (positive) Exzentrität dann eingreift, wenn sich das kürzere der zweü-Formulare durch den Perforierer bewegt.

Bei dieser Phasenbeziehung wird die maximale (negative) Exzentrität auf das längste Formular angewandt. Im Gesamteffekt wird die maximale positive Längenänderung bei dem kürzesten Formular und die maximale negative Längenänderung bei dem längsten Formular angewandt. Der Betrag dieser gesamten positiven und negativen Veränderung könnte zu groß sein. Mit Hilfe der Phasenschiebereinrichtung kann eine vorgewählte Verschiebung der positiven (oder zusätzlichen) Geschwindigkeitsveränderung auf das kurze Formular angewendet werden und ein Bruchteil der negativen Geschwindigkeitsveränderung wird bei dem gleichen Formular angewendet. Tatsächlich ist das Phasenschieben eine Einrichtung, die zur Veränderung da?Größe der positiven Geschwindigkeitsveränderung, die auf das kurze Formular angewendet wird, und der Größe der negativen Geschwindigkeitsveränderung, die auf das lange (angrenzende) Formular angewendet wird, genutzt wird.

In der bevorzugten Ausführung wird das Phasenschieben in günstiger Weise genutzt als eine fein steuerbare Einrichtung zur Veränderung der Größe der additiven oder subtraktiven Geschwindigkeitsveränderung, wie sie auf eine vorgegebene Formularlänge angewandt wird. Erfindungsgemäß können allerdings auch andere Einrichtungen zur Veränderung der Größe der Geschwindigkeitsveränderung pro Formular genutzt werden, die veränderbare Einrichtungen zur Bahnverlagerung, veränderbare Bahnvorspanneinrichtungen und ähnliches einschließen, aber nicht auf diese Einrichtungen begrenzt sind.

In wiederum anderen Ausführungen können die Geschwindigkeitsveränderungseinrichtung und die Bahnlängenänderungseinrichtung so ausgebildet sein, daß sie in Zyklen arbeiten, die länger als zwei Formularlängen sind - normalerweise

gerade Vielfache hiervon. Zum Beispiel besteht ein anderes Phänomen in einer Sinuswellenform sowohl an den führenden wie an den frei hängenden Stapelecken (mit "Sägezahn" bezeichnet), das sich in der laufenden'Herstellung in einer Veränderung, die über.66 Forrablattlängen auftritt, ausdrückt, so daß der Ausdruck "zyklisch" Bewegungsveränderungen über verschiedene Frequenzen, die von der gewünschten Korrektur abhängen, einschließt. Dies kann ebenso mit einer Verbund- oder Doppel- wie mit einer Einfach-Kraftanwendungseinrichtung geschehen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläuter. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 bis 4 eine Darstellung der zick-zack-gefalteten Stapel;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch eine der Einrichtungen zur zyklischen Veränderung der Bahngeschwindigkeit ;

Fig. 6 einen .Querschnitt der Teilansicht längs der Linie 6-6 von Fig. 5; und

Fig. 7 bis 10 graphische Darstellung®der Funktionsweise der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 der Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeichnet. Es sei angemerkt, daß die Fig. 1 eine nicht durchgehende Darstellung ist, um die sich längs erstreckende Maschine ohne eine unnötige Reduzierung des Maßstabs darzustellen. Mit anderon Worten

setzt sich der Rahmen 10 des linksseitigen Endes der oberen Teildarstellung am rechtsseitigen Ende der unteren Teildarstellung fort.

üblicherweise weist der Rahmen zwei Seitenrahmen auf, wie aus der Schnittdarstellung von Fig. 6 wie bei Bezugszeichen 11 und 12 entnommen werden kann. Die Seitenrahmen bilden die Befestigung für verschiedene'Zahnräder, Halterungen usw., die zur Halterung und zum Antrieb der verschiedenen Rollen dienen, die nachfolgend beschrieben werden.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 1, bezeichnet das Bezugszeichen 13 eine Eltern-Rolle, deren Bahn W um eine erste Spannrolle 14 und dann um eine zweite Spannrolle 15 geführt wird. Eine Mehrzahl von Bahnen werden gleichzeitig hergestellt und zu diesem Zweck sind eine Mehrzahl von Eltern-Rollen (nicht gezeigt) vorgesehen, die in üblicher Weise auf Abwickelständern geeignet gelagert sind. Zum Beispiel bewegt sich eine zweite Bahn Wa um die Spannrolle 15a und eine dritte Bahn Wb um die Spannrolle 15b immer noch bezugnehmend auf den rechten oberen Teil der Fig. 1. Jede Bahn wird von ihrer jeweiligen Eltern-Rolle durch eine angetriebene Zugrolle 16, 16a und 16b gezogen.

In der Zeichnung werden die Bahnen nicht bedruckt, so daß die Bahnen auf weitere Zugrollen 17, 17a und 17b gerichtet sind. Wunschgemäß könnten diese weiteren Rollen die Andruckzylinder von Druckerpressen sein. Mit diesen Zug-. 30 rollen 17 arbeitet z.B. eine Klemmrolle 18 (oder eine

tuchbezogene Rolle) zusammen, die zur Führung der Bahn W dient. Ebenfalls am Rahmen 10 ist für jede Bahn eine Spannrolle oder Schrägrolle 19 vorgesehen, din zur Roru: i einer Seitewärtsneigung dient.
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Anstelle oder zusätzlich zu den Zugrollen sind Rollen 20, 20a und 20b zur Erzeugung einer konstanten Spannung in den Wegen der Bewegung von jeder der jeweiligen Bahnen W, Wa und Wb vorgesehen.
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Wenn die Bahnen die letzte Zugrolle 17b verlassen oder wenn die Bahn Wb die letzte Rolle zur Erzeugung einer konstanten Spannung, d.h. die federnd aufgehängte Rolle 20b verläßt, sind die Bahnen für die Verarbeitung übereinander gelagert. Zum Beispiel ist in einer typischen Maschine eine Zeilenlöcherstanzeinheit 21 in vorteilhafterweise vorgesehen und in geeigneter Weise an dem Rahmen 10 befestigt. Zur Herstellung der nötigen Querperforationen ist eine Perforationseinheit 22 ein Stückchen hinter der Zeilenlöcherstanzeinheit 21 angeordnet. Eine zweite Querforationseinheit 23 ist normalerweise in der Art vorgesehen, daß eine zweite Geschäftsformulargröße hergestellt werden kann, ohne daß man die Rollen auswechseln muß. Zum Beispiel hat in dieser Darstellung die Perforationseinheit 22 eine Messerrolle, die drei gleich weit voneinander beabstandete Messer und einen Umfang 'von 63,75 cm (25,5 inch) aufweist, um Geschäftsformulare mit 21,25 cm Länge (8, b inch) zu erhalten.Die Perforationseinhe^t 23 hat einen Rollenumfang von 82,5 cm (33 inch) » wodurch sie zur Herstellung einer anderen gängigen Geschäftsformulargröße mit einer Länge von 27,5 cm (11 inch) geeignet ist. Bei Betrieb der Perforationseinheit 22 ist die Perforationseinheit 23 außer Betrieb - d.h. die zusammenarbeitenden Perforationsrollen sind derart voneinander beabstandet, daß sich die Bahnen zwischen ihnen hindurchbewegen, ohne daß · irgendwelche· Tä-tigkeiten an ihnen verrichtet werden.

Die übereinandergeschichteten Bahnen erstrecken sich weiterhin durch eine andere Verarbeitungsstation 24 (siehe unterer Abschnitt von Fig. 1),in der Aktenordnerlochungen gleich-

zeitig in die Bahn eingebracht werden können. Die Bahnen werden nun getrennt in Einheiten zur Steuerung der Neigung in Vorwärts-/Rückwärts-Richtung verarbeitet. Die Einheiten sind mit den Bezugszeichen 25b, 25a und 25 in der Reihenfolge von rechts nach links bezeichnet.

Die erstgenannte Einheit 25b behandelt die unterste Bahn Wb. Die zweite Einheit 25a behandelt die Bahn Wa und die in Bewegungsrichtung letzte Einheit 25 behandelt die Bahn

W. Nach dem Durchlaufen der Einheiten 25, 25a und 25b (deren genauer Aufbau und deren Funktion nachfolgend beschrieben wird), werden die Bahnen wieder überlagert, über einen Spanner 26 und durch eine Reihe von Einstellstangen 27 geführt, um die Einführungswinkel der Bahnen beim Einlaufen in einen dreifach breiten Falter 28 zu trennen.

Daher wird jede Bahn einen eigenen Stapel erzeugen. Jede Bahn ist zick-zack-gefaltet, wie es durch die Buchstaben A und B angegeben ist, und werden vom Falter 28 durch Förderriemen 29 wegbefördert und danach zu einer Kartonauslieferungsstation 30 auf der äußersten linken Seite der Fig. 1 befördert. Die Erfindung zieht ebenfalls die Herstellung von Seite an Seite liegenden Bahnen in Betracht, ebenso wie jene von übereinanderliegenden Bahnen. .Zum Beispiel kann die Bahn mit in Längsrichtung verlaufenden Schwächungslinien (Perforationen oder Schlitzen) in Bewegungsrichtung vor oder hinter der Neigungssteuerrolle versehen werden. Ebenso ist es möglich, einen Bahnenstapel nach der Faltung in zwei getrennte Stapel durch Trennung entlang der sich in Längsrichtung erstreckenden Perforationslinien zu trennen.

Die zick-zack-gefaltete Bahn, die von den Faltrollen ausgegeben wird, hat aneinandergrenzende Formularlängen, die mit A und B bezeichnet werden. Wenn die Vorrichtung perfekt arbeitet, d.h. die Entfernungen zwischen den jeweils

benachbarten Perforationslinien immer gleich bleiben, wird ein rechtwinklig geformter Stapel aufgebaut werden, wie er schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, wobei die Länge eines Forraulars A der Länge des nächsten Formulars B gleicht. Es können zwei wesentliche Abänderungen oder Abweichungen auftreten, wie sie in Fig. 3 bzw. Fig. 4 als Vorwärts- und Rückwärtsneigung dargestellt sind. Um die Vorwärtsneigung zu korrigieren, ist es nötig, die Formularlänge B zu vergrößern. Diese Funktion wird durch die Neigungssteuereinheit 25 bezüglich der Bahn W ausgeführt. Bei drei zick-zack-gefalteten durchgehenden Bahnenstapeln, die die Maschine verlassen, können verschiedenste Kombinationen von Neigung oder Nichtneigung auftreten. Demgemäß benötigt jede Baha ihre eigene Neigüngs-Steuereinheit.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte, detailliertere Ansicht der Neigungssteuereinheit 25 von Fig. 1. Der vordere oder linke Rahmen der Maschine ist wiederum mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Die Bahn W bewegt sich von der rechten Seite der Fig. 5 um die Neigungssteuerrolle 31. Danach bewegt sich die Bahn von der Rolle 31 nach einer 180 -Wendung an dieser um die Spillzugrolle 32 und-^ um eine weitere angetriebene Rolle 33 und bildet daraufhin eine Schleife, wie es bei V dargestellt ist. Eine Klemmung wird zwischen einer angetriebenen Rolle und einer Klemmrolle 34 gebildet, die (siehe Fig. 6), verglichen mit der eine volle Breite aufweisenden Zugrolle 33> relativ schmal ist. Demgemäß bilden die Rollen 32 bis 34 eine Klemmung oder eine zweite Führung, die in Zusammenwirken mit der durch die Rollen. 17 und 18 gebildeten Führung eine vorbestiramte Spannung auf die Bahn W bringen. Die Funktion der Neigungssteuerrolle 31 besteht darin, zyklisch diese Spannung zu verändern , genauer gesagt, zyklisch die Geschwindigkeit der Bahn W zu verändern, während sie durch

die Perforaitonseinheit 22 oder 23 durchlauft.Zu diesem Zweck ist die Neigungssteuerrolle 31 zwischen den Perforationseinheiten 22 oder 23 und den in Bewegungsrichtung unterhalb gelegenen Führungseinrichtungen 32 bis 3'* angeordnet.

Die Neigungssteuerrolle 31 hat eine Welle 35 (siehe Fig. 6) die in Halterungen 36 gelagert ist, welche in dem Seitenrahmen 11 und 12 vorgesehen sind. Nach außen von der Breite der Bahn W beabstandet ist die Welle 35 mit Hülsen 37 versehen, die einen exzentrischen Aussenbereich haben, der durch die verschiedenen Weiten 38 bzw. 39 in Fig. 6 dargestellt ist.

An jeder Hülse 37 ist eine Halterung 40 befestigt. Die äußere Hülse 41 der Neigungssteuerrolle 31 ist an Halterungen 40 befestigt. Demnach ist die Oberfläche der Rolle 31 frei drehbar während sich ihr Mittelteil exzentrisch dreht. Die Exzentrizität ist in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt. Die Mittellinie der Welle 35 wird mit dem Bezugszeichen 42 bezeichnet, während die Mittellinie der Hülse 41 der Rolle 31 mit dem Bezugszeiehen 43 bezeichnet wird. In praktischen Ausbildungen der Erfindung is-jb. die Exzentrizität in der Größenordnung von 0,00375 cm (0,0015 inch) bis ungefähr 0,005 cm (0,002 inch).

Zum Antrieb der Welle 35 der Neigungssteuerrolle ist diese mit einer Riemenscheibe 44 versehen, die mittels eines Zahnriemens 45 mit einer zweiten Riemenscheibe 46 an der Ausgangsseite einer Differentialantriebseinheit 47 verbunden ist. Eine Leistung an der Eingangsseite 48 der Einheit 47 ist von einem Hauptantrieb der Vorrichtung abgeleitet, d.h. von dem Antrieb, der die verschiedenen anderen angetriebenen Rollen dreht. Die Differentialantriebseinheit besteht aus Kegelzahnrädern, die über ein Dreh-

kreuz und Planetenzahnräder verbunden sind (siehe unterer rechter Teil der Fig. 6). Ein geeignetes Gerät zu diesem Zweck ist von der Firma "The Candy Manufacturing Co." in Chicago, Illinois unter der Bezeichnung "dynamisches Differential DD1A" erhältlich. Der Differentialantrieb dreht die Welle 35 der Neigungssteuerrolle mit einer Drehgeschwindigkeit von einer Umdrehung für je zwei verarbeitete Formulare und erlaubt der Bedienperson die Rotationsphase oder den Rotationszeitpunkt der Wellenexzentrizität zum Perforierer zu verändern, während die Maschine betrieben wird, um die Stapelneigung zu steuern.

Betriebsweise:

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese mit mehreren Eltern-Rollen und Bahnen W, Wa und Wb ausgestattet, die durch die Vorrichtung fortbewegt werden und zu einzelnen zick-zack-gefalteten durchgehenden Bahnenstapeln in der Stapeleinheit 30 verarbeitet werden. Bei einer Maschine, die bedient wird, beobachtet die Maschinenbedienungsperson jeden Stapel und ermittelt visuell, ob eine Vorwärts- oder Rückwärts-Stapelneigung vorliegt. Anderenfalls können mechanische oder elektrische Fühlereinrichtungen zur Feststellung des Vorliegens einer Stapelneigung vorgesehen sein. Bei Vorliegen einer Stapelneigung wird die Einstellung ,der Differentialgeschwindigkeitseinheit verändert, um die zeitliche Beziehung zwischen der exzentrischen Neigungssteuerrolle 31 und dem Perforierer ?.?. zu verändern. Genauer gesagt ist, wenn eine Vorwärtsneigung vorliegt (siehe Fig. 3),die Formularlänge A um einen Bruchteil eines tausendstel Zentimeters (inch) zu lang im Gegensatz zur Formularlänge B. Das bedeutet, daß eine zu großer Teil der Bahn durch die Perforationseinheit zwischen den die Formularlänge A bildenden Perforations-

linien durchgelaufen ist. Dementsprechend ist ein zu kleiner Anteil der Bahn zwischen dem zeitlich aufeinanderfolgenden Klingen der Perforaitonsrolle durchgelaufen, um eine Formularlänge B zu bilden. Durch Drehen der Neigungssteuerrolle mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung für je zwei Formularlängen und durch eine Bedienung der Differentialgeschwindigkeitseinheit zur Veränderung der zeitlichen Beziehung zwischen der Rolle und dem Perforierer kann die Position der Perforationslinien verändert werden, um eine Stapelanordnung nach Fig. hervorzubringen.

Der Vorgang kann leichter bei Bezugnahme auf Fig. 7 verstanden werden. Dort bezeichnet das Bezugszeichen 49 eine zyklische Veränderung der Bahngeschwindigkeit und die Zeitfunktion. Zur Erleichterung der Darstellung und des Verständnisses ist diese als Sinuswelle dargestellt. Tatsächlich rufen alle veränderlichen Größen der Maschine und des Papiers eine Summation hervor, die erheblich von der Sinuswellenform abweicht, aber insoweit, als diese zyklisch sind, werden sie in passender Weise sinusförmig dargestellt.

Das Bezugszeichen 50 bezeichnet die gewünschte Bahngeschwindigkeit Vo; eine Konstante. Die Bezugszeichen P1 und P2, usw. bezeichnen die Orte der Querperforationslinien, die durch den Perforierer 22 erzeugt werden. Man sieht, daß sich die Fläche unter der Kurve 49 zwischen zwei benachbarten Perforationslinien verändert. Die Fläche stellt die Bahnlänge dar, die durch den Perforierer durchläuft, und ist zwischen P1 und P2 größer als zwischen P2 und P3. Die Fläche ist das Integral über die Geschwindigkeit bezüglich der Zeit,und ergibt die Länge. In dem dargestellten Zustand

ist die Länge zwischen PI und P2 (A in der Zeichnung) größer als diejenige zwischen P2 und P3 (B in der Zeichnung).

Erfindungsgemäß wird eine zyklische Bewegung in die Bahn eingeführt, deren Amplitudenveränderung beträchtlich großer als die Amplitudenveränderung der Summe der veränderlichen Größen der Maschine ist, d.h. die vorgenannten Abweichungen werden wie bei Bezugszeichen 49 sinusförmig dargestellt. Dies ist in Fig. 8 dargestellt, in der eine mit dem 'Bezugszeichen 51 bezeichnete korrigierende. Bewegung zu sehen ist. Durch den Differentialantrieb 47, der Phasen- oder Zeitverschiebung erlaubt, beseitigt das Rotationsdiagramm der Welle 35 der Neigungssteuerrolle im wesentlichen die Summe der sehr kleinen Abweichungen. Zum Beispiel hat die korrigierende Bewegung in Fig. 8, die durch die Kurve 51 dargest.ellt ist, eine kleinere Fläche unter der Kurve bei A (zwischen aneinanderliegenden Perforationslinien P1 und P2) als bei B (zwischen Perforationslinien P2 und P3).

Die aus diesen beiden Kurven resultierende Kurve ist in Fig. 9' graphisch dargestellt, in der die Flächen unter der resultierenden Kurve 52 zwischen benachbart liegenden Perforationen gleich sind. Demnach sind die Länge der Formulare zwischen aneinanderliegenden Perforationslinien gleich groß, solange der Abschnitt der Kurve 52 unterhalb der Linie konstanter Geschwindigkeit so groß ist, wie derjenige oberhalb dieser Linie. (Vergleiche die schräg schraffierten Flächen 53 und 54).

In Fig. 10 ist graphisch dargestellt, wie man diese Kurve

erhält. Dort bezeichnet das Bezugszeichen 55 eine Fläche

unter der Kurve 49 und oberhalb der Kurve 50, wobei diese 35

Fläche horizontal schraffiert ist und die Länge des Bahnabschnitts A darstellt, der größer als gewünscht ist, d.h., der eine Vorwärtsneigung verursacht. Sie erstreckt sich zwischen den Punkten 56 und 57, die die Schnittpunkte der Kurve Vo mit den Perforationslinien P1 und P2 sind. Die korrigierende Kurve 51 hat eine grössere Amplitude (C ist größer als E) und die Phase ist (gegenüber der Kurve 49) verschoben, so. daß die korrigieren-. de Bewegung eine Länge A hervorbringen würde, die kürzer als gewünscht ist, d.h. die senkrecht schraffierte Fläche 58 (zwischen den Punkten 60 und 61) ist größer als die Fläche 59 (die waagerecht schraffiert ist und zwischen den Punkten 61 und 62 liegt). Durch das Einstellen der Phasen- oder Differential-Einheit 47 sind die Flächen 55 und 59 gleich groß wie die Fläche 58. Genauer gesagt liegen die Flächen unterhalb der jeweiligen Kurven und erstrecken sich bis zu der Grundlinie herunter, aber im Hinblick auf die sehr kleine Größe der Veränderungen im Vergleich mit der Gesamtlänge wurde die Entfernung zwischen den Kurven und den Grundlinien aus Gründen der zeichnerischen Darstellung verkürzt.

In der gleichen Art fallt" die Fehlerkurve 49 in dem Abschnitt zwischen den-iQuerperforationslinien P2 und P3 unterhalb der Linie 50 der konstanten Geschwindigkeit. Dieses würde bei fehlender Korrektur eine Formularlänge B ergeben, die kürzer als die gewünschte wäre. Die korrigierende Kurve 51 hat eine größere Fläche oberhalb der Linie 50 der konstanten Geschwindigkeit als unterhalb, so daß die Summation zu einer positiven Korrektur führen wird, die die durch die Kurve 59 eingeführten Fehler genau aufhebt.

Bei der dargestellten erfindungsgemäßen Betriebsweise er-35

hält man die Phasenverschiebung O durch den Gebrauch der Differentialeinheit 47. Bei einem normalen Betrieb der Maschine ohne irgendwelche Korrekturfaktoren wird die Fehlerkurve üblicherweise eine Lage einnehmen, in der die Formularlänge A verschieden von der Formularlänge B ist. Läuft die Maschine einmal in einem stabilen Betriebszustand, so wird sich diese kleine Abweichung in der Formularlänge über eine Anhäufung der Fehler in einer vorwärts- oder rückwärtsgerichteten Neigung verdeutlichen. ■jO Ebenso wird die korrigierende Kurve, die aus der Betriebsweise der Neigungssteuerrolle 31 hervorgeht, normalerweise nicht genau die Längenabweichung kompensieren. Die Maschinenbedienungsperson muß lediglich den Motor 63 starten, (siehe Fig. 6, rechts oben) um das Ringzahnrad 64 zu aktivieren, das seinerseits das Drehkreuz-Zahnrad 65 in einer·planetenartigen Weise bewegt und damit die Verbindung zwischen den Kegelrädern 66 und 67, die mit dem Eingang 48 bzw. dem Ausgang 46 verbunden sind, zu verändern. Ist erst einmal der Stapel im Gleichgewicht, wird der Motor 63 gestoppt und ein konstanter Betriebszustand erreicht, bei dem die Phase der exzentrischen Rolle 31 die Fehleranhäufung aufgrund der veränderlichen.Größen der Maschine und des Papiers genau (genau genug für alle praktischen Wünsche und Zwecke) kompensiert. ·

.Die Erfindung ist ziemlich vielseitig anwendbar,vor allem dort, wo verschiedene Formularlängen, wie z.B. 21,25cm (8,5 inch) und 27,5 cm (11 inch) gewünscht sind. Dadurch, daß die Oberfläche der Neigungssteuerrolle 3I als Spanner arbeitet, aber nur ihr Mittelteil exzentrisch bewegt wird, kann die Maschinenbetriebsweise von einer Formularlänge zu einer anderen verändert werden, ohne daß eine Veränderung der Neigungssteuerrolle 31 nötig ist.

Anstelle der durch die exzentrische Neigungssteuerrolle

31 geschaffenen Phasenverschiebung kann in vorteilhafterweise eine Amplitudenverschiebung in der Praxis der Erfindung verwendet werden - wie durch zyklisches Bewegen der Rolle 31, um die Bahnlänge zwischen der Perforationseinrichtung und der in Bewegungsrichtung unteren Führung zu vergrößern oder verkleinern. In jedem Fall wird eine Querkraft auf die Bahn W aufgebracht, um deren Bewegung hinter der Perforationseinrichtung zu verändern. Bei Verwendung von zwei Führungen führt dies zu einer Veränderung in der Spannung der Bahn, um die verschiedenen Abweichungen, die in Bevregungsrichtung oberhalb aufgebaut wurden, zu kompensieren. Allerdings bleibt bei Verwendung einer Rolle für einen konstanten Zug, wie sie unter 20 gezeigt ist, die Spannung konstant, doch immer noch verändert sich die Bewegung aufgrund der Einleitung der zyklischen Querkraft.

Die Erfindung erlaubt ebenfalls eine Kompensation von zyklischen Bewegungsabweichungen ,die andere als diejenigen sind, die über zwei Formularlängen auftreten. Wenn eine zweite Abweichung wie die oben beschriebene, sich über 66 Zyklen erstreckende Veränderung kompensiert werden soll, kann die Rollenwelle 35 mit einer kombinierten Eingangsgröße beaufschlagt werden, wobei die Ausgangsgröße die Summe zweier zyklischen Eingangsgrößen ist. Von der Bauweise her kann dies durch Zufügen einer Phaseneinheit erreicht werden, um eine doppelt veränderte Korrekturkurve zu erhalten.

Die Erfindung wird bevorzugt dort angewendet, wo die Bahnspannung über Zugrollen gesteuert wird, obwohl ebenso übliche Zahnriemen verwendet werden können. In diesem Fall könnte die Tendenz bestehen, die Löcher zu erweitern,anstatt die Bahngeschwindigkeit hinter der Perforationseinheit zu vergrößern.

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PAPER CONVERTING MACHINE COMPANY Post Office Box 889 Green Bay, Wisconsin 54-305 USA

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Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren einer
Stapelneigung bei einer zick-zack-gefalteten

Bahn

Patentansprüche

Ql Verfahren zum Korrigieren einer Stapelneigung bei ner zick-zack-gefalteten durchgehenden Bahn mit in Längsrichtung beabstandeten und in Querrichtung verlaufenden Perforationslinien, die durch den Verfahrensschritt des Transportes der Beihn durch nine; Einriehtunf¹;

TELEFON (OSS) 99 38 SS

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TELEKOPIERER

zum Querperforieren der Bahn vorgesehen sind, g ekennzeichnet durch das Angreifen einer zyklischen Kraft an der Bahn (W, Wa, Wb), um den Abstand (A, B) zwischen ausgewählten Perforationen beim Durchlaufen der Bahn durch die Perforationseinrichtung (22, 23) zu verändern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl von übereinandergeschichteten Bahnen durch die Per- · forationseinrichtung gezogen werden, ferner g e k e η nz e i ch η e t durch unabhängiges,zyklisches Angreifen einer- Kraft an jeder Bahn (W, Wa, Wb), um den Abstand (A, B) zwischen ausgewählten Perforationen beim Durchlaufen der Bahn durch die Perforationseinrichtung (22,

23) zu verändern.

3·. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl von Seite an Seite liegenden Bahnen durch die Perforationseinrichtung gezogen werden, ferner gekenn-ζ e i ch η e t durch unabhängiges, zyklisches Angreifen einer Kraft an jeder Bahn (V/, Wa, Wb), um den Abstand (A, B) zwischen ausgewählten Perforationen beim Durchlaufen der Bahn durch die Perforationseihrichtung (22, 23) zu verändern.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Bahnführungseinrichtung vor der Bahnperforationseinrichtung verwendet wird, ferner gekennzeichnet durch die Verwendung einer zweiten Bahnführungseinrichtung hinter der Bahnperforationseinrichtung (22, 23).

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch zyklisches Angreifen einer Kraft in der Maschinenrichtung der Bahn (W, Wa, Wb) zwischen

der Perforationseinrichtung (22, 23) und einer der Führungspunkte.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die zweite Bahnführungseinrichtung eine Zugbeanspruchung der Bahn (W, Wa, Wb) in Bewegungsrichtung hinter der Perforationseinrichtung (22, 23) verursacht, um in der Bahn eine vorbestimmte Zugspannung hervorzurufen, und daß die zyklische Kraft für eine zyklische Veränderung der Zugspannung in der Bahn betätigbar ist.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bahnführungseinrichtunß eine Zugbeanspruchung der Bahn (W, V/a, Wb) in Bewegungsrichtung hinter der Perforationseinrichtung (22, 23) verursacht, und daß die zyklische Kraft für eine Veränderung der Weglänge zwischen der zweiten Bahnführungseinrichtung und der Perforationseinrichtung (22, 23) betätigbar ist.

8. Verfahren zum Korrigieren der Stapelneigung, bestehend aus einem Führen einer durchgehenden Bahn» längs eines vorbestimmten Weges unter vorbestimmter Zugspannung, einer Perforation der Bahn, während diese sich in dem Weg entlang ungefähr gleich beabstandeter Querlinien, die die Formularlänge zwischen sich definieren, befindet, und einer Zick-Zack-Faltung der Bahn an den Querlinien, gekennzeichnet durch eine Ermittlung des Vorliegens einer Stapelneigung und durch zyklische Veränderung "der Bewegung der fortschreitenden Bahn,während diese perforiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner g e k e η n-ζ e i ch η e t durch eine Ausführung der zyklischen

Veränderung über eine gerade Anzahl von Formularlängen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner g e k e η η-z e i ch η e t durch eine Ausführung der zyklischen Veränderung über zwei Formularlängen.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zyklische Veränderung das Aufbringen einer Kraft auf die Bahnoberfläche zur Veränderung der Formular länge beinhaltet, während sich die Bahn in dem Weg befindet.

12. Verfahren zur Korrektur der Stapelneigung bei einer zick-zack-gefalteten durchgehenden Bahn mit in Längsrichtung beabstandeten Perforationslinien, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Führens und Fortbewegens einer Bahn (W₁ Wa, Wb) an zwei in Längsrichtung beabstandeten Punkten gegenüber der Einrichtung (22, 23) zur Querperforation der Bahn, durch zyklisches Angreifen einer in Querrichtung wirkenden Kraft an der Bahn, um einen Bewegungsbetrag durch die Perforationseinrichtung (22, 23) hervorzurufen, der größer als der Betrag einer zyklischen Bewegung ist, der von variablen Größen der Maschine und des Papiers hervorgerufen wird und eine Stapelneigung verursacht, und durch richtiges Einstellen der zeitlichen Beziehung zwischen den zwei zyklischen Bewegungen, um den Betrag einer zyklischen Bewegung von veränderlichen Größen der Maschien und des Papiers zu anulieren.

13- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zyklische Angreifen der in Querrichtung wirkenden Kraft sinusförmig ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e η n-

zeichnet, daß die Bahn (W, Wa, Wb) mit in Längsrichtung verlaufenden Schwächungslinien versehen ist.

15. Verfahrennach Anspruch 14, dadurch g e k e η nz e i ch η e t, daß die in Längsrichtung verlaufende Schwächungslinie entweder ein Schlitz oder eine in Längsrichtung verlaufende Perforation ist und nach einem der Führungspunkl.o auftritt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e ke η nz e i c h ne t, daß die Bahn (Vi, V/a, Wb)in Längsrichtung perforiert ist und daß die resultiernde Bahn nach dem Falten in einzelne Bahnen getrennt wird.

17· Vorrichtung zum Korrigieren einer Stapelneigung bei zick-zack-gefalteten Bahnen mit einer Einrichtung zum Vorwärtsbewegen einer Bahn entlang eines vorbestimmten Weges und mit einem betätigbar mit dem Weg verbundenen Perforierer zur Querperforation der Bahn an ungefähr gleich weit in Längsrichtung beabstandeten Linien, g ekennzeichnet durch eine betätigbar mit dem Weg verbundene Einrichtung zur zyklischen und zunehmenden Veränderung des Abstandes (A, B) zwischen vorgewählten Perforationen der Bahn, bevor sie durch den Perforierer in Eingriff genommen wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Veränderung des Abstandes (A, B) mit einer Rolle (20) zur Erhöhung der Zugspannung in der Bahn.

19- Vorrichtung nabh Anspruch 17, ferner g e k e η nz ei c h η e t durch eine Einrichtung zur Veränderung des Abstandes (A, B) mit einer Rolleneinrichtung zur Vor-

änderung der Bahngeschwindigkeit durch Längsverlagerung der Bahn.

20. Vorrichtung zum Korrigieren einer Stapelneigung bei einer zick-zack-gefalteten durchgehenden Bahn mit in Längsrichtung beabstarideten Linien einer Querperforation, mit einem Rahmen, der einen vorbestimmten ■ Weg der Bewegung der Bahn festlegt, mit einer Einrichtung auf dem Rahmen zum Vorwärtsführen der Bahn auf dem Weg, mit Führungseinrichtungen, die in dem Weg in Längsrichtung voneinander beabstandet sind, und mit einem Perforierer, der auf dem Rahmen zwischen den Führungseinrichtungen angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung auf dem Rahmen (10, 11) zum zyklisehen Verändern der Bewegung der Bahn (W, Wa, Wb) und damit zum Verändern des Abstandes (A, B) zwischen den Querperforationen, während die Bahn durch die Perforations-, einrichtung (22, 23) hindurchläuft.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, ferner g e k en nz ei c h η e t, durch eine zyklische Veränderungseinrichtung mit einer exzentrisch gelagerten Rolle.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner dadurch g ekennzeichnet, daß die zyklische Veränderungseinrichtung eine Einrichtung zum Drehen der exzentrisch gelagerten Rolle (31) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit aufweist, und daß die Dreheinrichtung eine Einrichtung zum Verändern der Zeitbeziehung zwischen der exzentrisch gelagerten Rolle und dem Perforierer hat.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, ferner dadurch g ekennzeichnet, daß die exzentrisch gelagerte Rolle (31) durch einen Differentialphasenschieber (47) gedreht wird.