EP0755356A1 - Vorrichtung und verfahren zum zusammenführen und veredeln mehrerer papierbahnen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum zusammenführen und veredeln mehrerer papierbahnen

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EP0755356A1
EP0755356A1 EP95917320A EP95917320A EP0755356A1 EP 0755356 A1 EP0755356 A1 EP 0755356A1 EP 95917320 A EP95917320 A EP 95917320A EP 95917320 A EP95917320 A EP 95917320A EP 0755356 A1 EP0755356 A1 EP 0755356A1
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EP
European Patent Office
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paper
web
webs
rollers
processing
Prior art date
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EP95917320A
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Joseph Schweiger
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Branstal Printing Participation Establishmant
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    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/176—Cardboard

Definitions

  • the invention relates to a device for merging and refining a plurality of paper webs according to the preamble of claim 1, and a method for merging and refining a plurality of paper webs.
  • Refining a paper web is understood in the broadest sense to mean any form of processing, be it printing, coating, numbering, punching, punching, or also applying or covering (sticking) with plastic cards, such as credit cards, with sample packages, with labels , or creating address windows and covering them with transparent foils.
  • ORIGINAL DOCUMENTS ster is arranged in front of the processing unit. This enables a further processing, such as printing, embossing, punching or cutting of previously processed, for example pre-printed, webs, via a corresponding control.
  • the drive of the unwinding rollers on the unwinding unit is regulated by the control, whereby the format length can be influenced.
  • the register can optionally also be corrected via a synchronous motor influencing the drive of the feed rollers arranged upstream of the further processing unit.
  • the invention is therefore based on the object of providing an apparatus and a method with which
  • Paper webs in the sense of the invention are to be understood as all those materials which are in web form, which may be subjected to a finishing process, which in any case are brought together with other webs, and which are subsequently subjected to further processing together with these other webs.
  • film webs, rather thin cardboard webs and paper webs of different thickness and quality are included.
  • the means for congruent longitudinal register control of the at least two paper webs comprise means for building up a paper tension which is essentially the same for the at least two paper webs across the width of the respective web, as a result of which only the chronological registration of the markings applied to the paper webs via the web buttons Sequence becomes relevant and this registration can be used to regulate the longitudinal registration of the at least two paper webs. It is only because the merged paper webs are under a certain paper tension that differences in the longitudinal register, which, for example, may occur in the processing line due to the refinement, and which are determined by the registration of the markings by the path sensors, are compensated for again.
  • a drive or braking device is controlled via a control unit, which is assigned in particular to the respective take-off rolls, since these determine the web speed as driven rolls.
  • the means for building up the paper tension are to be arranged at least between the processing line and the further processing unit be, and since the webs in the further processing unit are generally no longer in tension, if possible immediately before the further processing unit.
  • the means for building up the paper tension are provided as a pair of tension rollers in the form of rubber rollers, then due to the relatively compliant surface thereof, the pressure acting on the merged paper webs can be distributed more uniformly over the width of the paper web than would be the case, for example, with known tension rollers. an essential requirement especially for refined railways. If such rubber rollers are provided with a certain profile on their circumference, finishing products applied to the paper web (s) will be received in the matching recesses of the profile when the paper webs pass through the rubber rollers, the pressure on the merged paper webs thus remains the same .
  • the number of paper webs and, if applicable, the type of processing of the individual paper webs carried out in the processing section several can be provided instead of a single pair of draw rollers in order to To ensure sufficient frictional connection between the individual paper webs and / or to squeeze out any air bubbles that may exist between the paper webs.
  • a web button that registers the markings of the top web is provided in the area of the drawing rollers, in the case of several pairs of drawing rollers, in particular in the area of the last pair of drawing rollers in the paper transport direction, this guarantees that the subsequent processing will continue with exact longitudinal registration, especially when the further processing unit connects as directly as possible to the pull rollers.
  • the registration of the markings on the paper webs guided under the uppermost web takes place via web buttons which are provided in front of the processing section - this also simultaneously makes the longitudinal registration necessary for individual processing correct - in particular immediately before the combination with the respective one upper paper web.
  • a web button arranged in front of the processing line can also be provided for the uppermost web, which, in particular in the case of different processing units in the processing line, provides information on the correct longitudinal registration of the top web alone, in addition to the web buttons arranged in the area of the pull rollers available register information values which are then used in particular only for the correct registration of the aggregates of the processing unit and the aggregates of the processing unit.
  • FIG. 2 shows a side view of the device according to the invention for merging and refining three paper webs with three unwinding units and 3 shows a view of the device from above corresponding to FIG.
  • a roll-off unit 1 in which a paper web 3 is rolled off a roll 2.
  • the axis 4 of the roller 2 is mounted on an inclined roller guide 5, the paper web 3 is unwound via a roller 6, generally driven and acting as a brake, on the circumference of the roller 2, two take-off rollers 7 and 8
  • the paper web 3 is drawn off at a specific speed which can be selected or regulated.
  • the paper web speed is thus determined.
  • the register of the web is determined via a read head 26 and fed to a control unit 19 as a reference value. Then the paper web 3 passes through a web edge control 9, which permits the further processing of the paper web 3 with exact lateral registration.
  • paper or film webs 3a, 3b and 3c are unwound over a plurality of such unwinding units 1a, 1b and 1c which are arranged next to one another.
  • the individual webs pass through turning crosses 10a, 10b and 10c, where they are guided over deflection rollers 13a, 13b and 13c and each subsequent web comes to lie under the previous web (s). Then they are fed to a processing line 11.
  • the three rolled webs 3a, 3b and 3c are then processed either together or independently of one another, depending on the desired processing steps.
  • numbering units, print media (such as inkjet or laser printers), multiflex units, staple hole stations or rotary feeders can be provided for the application of packages.
  • Gear boxes 12 are provided for each of these freely positionable intermediate modules, each of which is provided with a 360 ° register.
  • the paper webs do not need to be guided over spiked belts in the processing section 11, as is known from the prior art, but are freely tensioned here and, if necessary, are guided over deflection rollers, depending on the intermediate module to be provided. Nevertheless, especially since the individual paper webs can be processed independently in the processing unit, a barbed tape guide can be provided for at least one of the paper webs.
  • a web for example, which is moistened in the processing section, will thereby be stretched.
  • the web is guided over intermediate rollers or around additional cylinders in order to maintain the necessary tension.
  • the webs 3a, 3b and 3c are guided between two driven rubber cylinders 14a and 14b and fed to a further processing unit 15.
  • tensile groups which are generally designed as mechanical press rollers, are provided next to the unwinding unit.
  • No further train groups are provided after the processing line and before the processing unit.
  • Guide rollers arranged and optionally controllable in front of the further processing unit serve - as described in the introduction - in the known arrangements for correcting the web register, but not for building up a specific web tension.
  • Rubber casings of different profiles can be pulled over rollers and can thus be adapted to different processing operations.
  • recesses on these rubber cylinders are provided, into which plastic cards glued onto one of the webs by means of a card dispenser provided in the processing section or sample packages applied by means of a rotary feeder fit.
  • the pressure on all merged webs will thus remain uniform over the web width at this point.
  • These rubber cylinders 14a and 14b are driven, essentially in synchronism with the processing of the printed image.
  • the paper webs are thus drawn and kept stretched over the processing section 11.
  • the basic setting will have to be carried out by the operating personnel on the basis of the control of the paper webs lying on top of one another, the ongoing post-corrections during the processing operation then take place via the control devices described below.
  • pairs of pull rollers can also be provided, which are also preferably designed as rubber cylinders.
  • Such an arrangement is advantageous when it comes to multi-layer products, since when several paper webs are merged, air cushions tend to remain between the individual — in particular the innermost — webs, which could result in undesired modulations in the individual registers.
  • at least two pairs of pull rollers should be arranged one behind the other; variations due to air cushions can thus be compensated for.
  • pairs of drawing rollers could also be provided between certain processing units or units in the processing line, which may prove to be advantageous, in particular in the case of long processing lines, in order to keep the tension over the processing line secure.
  • rollers with a standard circumference of 24 "(60.96 cm) are used as the pulling rollers.
  • Both cylinder rollers 14a, 14b of the pair of pulling rollers are driven, synchronously, so that the same peripheral speed is given.
  • the axes of the two cylinders 14a, 14b are exactly aligned with one another and are perpendicular to the paper transport tung.
  • the contact pressure exerted by the pair of pulling rollers on the intermediate paper webs thus becomes the same, and the paper webs are transported in a straight line without the slightest wrap angle.
  • the rotational speed of the draw roller (s) can also be modified.
  • a servo controller 22d for operating a servo motor 20d on the gear 21d of the traction rollers, which are preferably in the form of rubber cylinders 14a and 14b, is controlled via the control unit 19. This ensures that the paper webs can be processed in register in the subsequent further processing unit 15. However, the correct positioning of the units of the processing unit 11 can also be set in this way. In a corresponding manner (not shown), the gears of the intermediate modules 12 can be controlled via the control unit 19.
  • a main drive 23 is provided for driving the take-off rollers 7 and 8, the drive for the intermediate modules 12, the rubber cylinders 14a and 1b and the individual stations of the further processing unit 15.
  • the further processing unit 15 can be, for example, a cutting, perforation or stitching unit.
  • the distance between the rubber cylinders 14a and 14b and the further processing unit 15 should generally be as small as possible, since - seen in the direction of web travel - no more paper tension is maintained behind the rubber cylinders 14a and 14b.
  • the finished processed products are then applied to the table 16 or possibly to additional processing, such as a bookbinding machine or a folder.
  • a web button 17b and 17c is provided for the second and third paper web
  • a further web button 18 is arranged directly in front of the rubber cylinders 14a and 14b.
  • This arrangement of the web sensor 18 directly in front of the cylinders 14a, 14b - or in front of the last of the pairs of draw rollers - will generally be advantageous, since the paper webs in the subsequent further processing unit may no longer be under tension, possibly due to the processing carried out therein have a tendency to flutter and the reading of the registration marks becomes uncertain.
  • the paper webs 3a, 3b and 3c have markings which are applied at specific and equal intervals. Depending on the type of path sensor, the type of marking will have to be selected, for example line markings which can be detected by photo sensors.
  • a reference value which reflects the desired web speed and which regulates the longitudinal register of the top web in relation to the further processing unit 15 - or in relation to the individual modules the processing unit 11 - permitted (the chronological sequence of the signals available via the path sensor 18 is thus decisive).
  • control unit 19 controls - if necessary without contact - a servo controller 22a for operating a servo motor 20a on the differential gear 21a of the take-off rollers 7a and 8a on the unwinding unit 1a. This makes it possible to hold back the paper web 3a somewhat, to brake it, so to speak.
  • the paper tension is thus alternately built up and also controlled via the two rubber cylinders 14a and 14b.
  • the other paper webs 3b and 3c must also be registered exactly lengthways, namely together with the first web 3a, since these three webs are processed together in the further processing unit 15, regardless of their possibly different processing.
  • the second paper web 3b now passes the web switch 17b after passing through the turning cross 10b, the latter will register the markings and in each case send signals to the control unit 19.
  • An exact longitudinal registration of the paper web 3b, specifically on the upper paper web 3a, is given when the markings of the two paper webs are congruent at the location of the web scanner 18.
  • the distance covered by the second paper web 3b between the web button 17b and the web button 18 is known, and on the other hand, due to the pressure exerted by the two rubber cylinders 14a and 1b on the two paper webs 3a and 3b, a certain tensile force is exerted on both webs.
  • From the chronological held signals are determined whether the paper web 3b is correctly registered.
  • a servo controller 22b for operating a servo motor 20b on the differential gear 21b of the take-off rollers 7b and 8b on the unwinding unit 1b is controlled via the control unit 19.
  • the exact longitudinal registration is also regulated in the same way for the third paper web 3c.
  • the path sensor 17c is provided, via the signal of which a servo controller 22c is indirectly controlled to operate a servo motor 20c on the differential gear 21c of the take-off rollers 7c and 8c on the unwinding unit 1c.
  • the further processing unit should connect as directly as possible to the rubber cylinders 14a and 14b.
  • a web button 17a which is assigned to the uppermost paper web, can optionally be provided, via which an additional or alternative register control or control for the uppermost paper web 3a is possible, as already described above
  • guide rollers 27 (indicated by dashed lines in FIGS. 2 and 3) can be provided, which are possibly also driven and essentially the paper guide but not the paper clamp. serve. In the latter case, a train group, possibly in traditional training, should then be provided for correct registration for each of the trains.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Collation Of Sheets And Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ZUSAMMENFÜHREN UND VEREDELN MEHRERER PAPIERBAHNEN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen und Veredeln mehrerer Papierbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie ein Verfahren zum Zusammenführen und Ver- edeln mehrerer Papierbahnen.
Unter dem Veredeln einer Papierbahn wird im weitesten Sinn jegliche Form der Bearbeitung verstanden, sei es Bedrucken, Beschichten, Numerieren, Lochen, Stanzen, oder auch das Auf- bringen bzw. Belegen (Bekleben) mit Kunststoffkarten, wie Kreditkarten, mit Musterpäckchen, mit Etiketten, oder die Erstellung von Adressenfenstern und deren Abdeckung durch durchsichtige Folien.
Wird eine einzelne, endlose Papierbahn veredelt, so ist auf¬ grund einer Synchronisierung der Abläufe die fehlerfreie Weiterverarbeitung derselben, wie Falzen oder Querschneiden, einzig von der korrekten Einhaltung der Bahngeschwindigkeit abhängig. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass an den Papierbahnen Registerlochungen vorgesehen werden, in die Stachelbänder, die entlang der Bearbeitungs- bzw. Verede¬ lungsstrecke angeordnet sind, eingreifen und damit einen Synchronvorschub der Papierbahn gewährleisten. Diese Art der Längsregistrierung zeigt jedoch den Nachteil, dass einer- seits in der Weiterverarbeitungseinheit dieser Perforations¬ rand im allgemeinen entfernt werden muss, und andererseits bedeutet dieser zweiseitige Perforationsrand Verlust von an sich hochwertigem Material.
Bei einer bekannten Vorrichtung wird dieser Nachteil beho¬ ben, indem die Papierbahn mit Markierungen versehen wird, welche über einen Bahntaster registriert werden. Dieser Ta-
ORIGINALUNTERLAGEN ster ist vor der Weiterverarbeitungseinheit angeordnet. Da¬ mit wird - über eine entsprechende Steuerung - eine passer¬ gerechte Weiterverarbeitung, wie Bedrucken, Prägen, Stanzen oder Schneiden von bereits bearbeiteten, beispielsweise vor- bedruckten, Bahnen ermöglicht. Über die Steuerung wird dabei der Antrieb der Abrollwalzen an der Abrolleinheit geregelt, wodurch die Formatlänge beeinflussbar wird. Alternativ dazu kann gegebenenfalls auch das Register über einen den Antrieb der vor der Weiterverarbeitungseinheit angeordneten Vor- schubwalzen beeinflussenden Synchronmotor korrigiert werden.
Ein ganz anderer Sachverhalt ergibt sich aber, wenn nicht nur eine Bahn veredelt und weiterverarbeitet werden soll - eine Forderung, die sich beispielsweise beim Zeitungsdruck stellt, sondern mehrere Bahnen verarbeitet werden sollen, gegebenenfalls in unterschiedlicher Weise - man denke bei¬ spielsweise an eingeklebte Musterpäckchen oder an heraus¬ nehmbare Antwortkarten. Dafür hat es bis jetzt keine befrie¬ digenden Lösungen gegeben. Sicherlich ist es möglich, alle Papierbahnen über Stachelbänder zu führen, jedoch wäre damit eine unabhängige Bearbeitung einzelner Bahnen nicht möglich. Die andere, oben dargestellte Vorrichtung ist zwar für eine Papierbahn einsetzbar, jedoch nicht für mehrere Bahnen, die gemeinsam, d.h. übereinander, geführt sind, und gegebenen- falls unabhängig bearbeitet werden und gegebenenfalls Bahnen unterschiedlicher Qualität oder mit unterschiedlicher Ver¬ edelung (beispielsweise Belegung) sind.
Die Erfindung hat sich demzufolge die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit deren
Hilfe mehrere Papierbahnen zusammengeführt und - gegebenen¬ falls unabhängig voneinander - veredelt werden, und die längsregistergenau gemeinsam einer Weiterverarbeitungsein¬ heit zugeführt werden können. Eine Möglichkeit der Lösung dieser Aufgabe ist durch die Verwirklichung der Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7 gegeben. Vorteilhafte Ausbildungen werden in den abhängigen Ansprü¬ chen beschrieben.
Unter "Papierbahnen" im Sinne der Erfindung sind alle jene Materialien zu verstehen, die bahnenförmig vorliegen, die gegebenenfalls einem Veredelungsprozess unterworfen werden, die jedenfalls mit anderen Bahnen zusammengeführt werden, und die danach mit diesen anderen Bahnen gemeinsam einer Weiterverarbeitung unterzogen werden. So sind damit bei- spielsweise Folienbahnen, eher dünne Kartonbahnen und Pa¬ pierbahnen unterschiedlicher Dicke und Qualität umfasst.
Unter "Zusammenführen" der einzelnen Papierbahnen ist das untereinander Anordnen der bereits abgerollten Papierbahnen - gegebenenfalls in Abstand zueinander - zu verstehen, bevor diese die Bearbeitungsstrecke durchlaufen, wo sie gegebenen¬ falls unabhängig voneinander oder auch gar nicht bearbeitet werden, d.h. auch gegebenenfalls andere Wege zurücklegen. So ist es erfindungsgemäss möglich, dass eine der Bahnen ohne Bearbeitung die Bearbeitungsstrecke durchläuft, während eine andere Bahn über Umlenkwalzen geführt wird und Veredelungs¬ prozessen unterworfen wird. In gleicher Weise können aber auch alle Bahnen in einer Bearbeitungseinheit gleichzeitig bearbeitet werden, beispielsweise gecrimpt oder numeriert werden.
Die Mittel zur kongruenten Längsregisterregelung der wenig¬ stens zwei Papierbahnen umfassen Mittel zum Aufbau einer für die wenigstens zwei Papierbahnen jeweils im wesentlichen gleichen Papierspannung über die Breite der jeweiligen Bahn hin, wodurch erst die Registrierung der auf die Papierbahnen aufgebrachten Markierungen über die Bahntaster in ihrer zeitlichen Abfolge von Relevanz wird und diese Registrierung zur Regelung der Längsregistrierung der wenigstens zwei Pa- pierbahnen herangezogen werden kann. Erst dadurch, dass die zusammengeführten Papierbahnen unter einer bestimmten Pa¬ pierspannung stehen, können Unterschiede im Längsregister, die beispielsweise aufgrund der Veredelung in der Bearbei¬ tungsstrecke auftreten können, und die über die Registrie¬ rung der Markierungen durch die Bahntaster festgestellt wer¬ den, wieder ausgeglichen werden. Dazu wird über eine Steuereinheit jeweils eine Antriebs- bzw. Bremseinrichtung angesteuert, die insbesondere den jeweiligen Abzugswalzen zugeordnet ist, da diese als angetriebene Walzen die Bahnge¬ schwindigkeit vorgeben.
Um über die Bearbeitungsstrecke hinweg auch beim Durchlaufen der einzelnen Bearbeitungseinheiten eine registergenaue Be¬ arbeitung der einzelnen Bahnen und deren korrekte, gemein¬ same Weiterverarbeitung in der Weiterverarbeitungseinheit zu gewährleisten, werden die Mittel zum Aufbau der Papierspan- nung wenigstens zwischen Bearbeitungsstrecke und Weiterver¬ arbeitungseinheit anzuordnen sein, und da die Bahnen in der Weiterverbeitungseinheit im allgemeinen nicht mehr tinter Spannung stehen, möglichst unmittelbar vor der Weiterverar¬ beitungseinheit.
Sind die Mittel zum Aufbau der Papierspannung als Zugwalzen¬ paar in Form von Gummiwalzen vorgesehen, so ist aufgrund der relativ nachgiebigen Oberfläche derselben der auf die zusam¬ mengeführten Papierbahnen wirkende Druck gleichmässiger über die Papierbahnenbreite verteilbar, als es beispielsweise bei bekannten Zugwalzen der Fall wäre, eine gerade für veredelte Bahnen wesentliche Forderung. Sind derartige Gummiwalzen an ihrem Umfang mit einem bestimmten Profil versehen, so werden auf die Papierbahn(en) aufgebrachte Veredelungsprodukte bei dem Durchlaufen der Papierbahnen durch die Gummiwalzen in die passenden Ausnehmungen des Profils aufgenommen werden, der Druck auf die zusammengeführten Papierbahnen bleibt so¬ mit gleich. In Abhängigkeit von der verwendeten Papierquali¬ tät, der Anzahl der Papierbahnen und gegebenenfalls von der in der Bearbeitungsstrecke vorgenommenen Bearbeitungsart der einzelnen Papierbahnen können anstelle eines einzigen Zug¬ walzenpaares deren mehrere vorgesehen werden, um einen aus- reichenden Kraftschluss zwischen den einzelnen Papierbahnen zu gewährleisten und/oder gegebenenfalls vorhandene Luftbla¬ sen zwischen den Papierbahnen auszupressen.
Ist ein Bahntaster, der die Markierungen der obersten Bahn registriert, im Bereich der Zugwalzen, im Fall von mehreren Zugwalzenpaaren insbesondere im Bereich des in Papiertrans¬ portrichtung letzten Zugwalzenpaares, vorgesehen, so ist da¬ mit die Gewähr gegeben, dass die nachfolgende Weiterverar- beitung mit exakter Längsregistrierung vor sich geht, insbe¬ sondere dann, wenn die Weiterverarbeitungseinheit möglichst unmittelbar an die Zugwalzen anschliesst. Die Registrierung der Markierungen an den unter der obersten Bahn geführten Papierbahnen geschieht dabei über Bahntaster, die vor der Bearbeitungsstrecke vorgesehen sind - damit wird gleichzei¬ tig auch die für die Einzelbearbeitung nötige Längsregi¬ strierung korrekt - insbesondere unmittelbar vor der Zusam¬ menführung mit der jeweils oberen Papierbahn. Auch für die oberste Bahn kann ein vor der Bearbeitungsstrecke angeordne- ter Bahntaster vorgesehen werden, wodurch insbesondere bei unterschiedlichen Bearbeitungseinheiten in der Bearbeitungs¬ strecke eine Information zur korrekten Längsregistrierung der obersten Bahn allein gegeben ist, sätzlich zu den über den im Bereich der Zugwalzen angeordneten Bahntaster verfüg- baren Registerinformationswerten, die dann insbesondere nur zur korrekten Registrierung der Aggregate der Weiterbearbei- tungseinheit und der Aggregate der Bearbeitungseinheit herangezogen werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen bei¬ spielhaft beschreiben. Es zeigen:
Fig.1 eine Abrolleinheit;
Fig.2 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrich- tung zum Zusammenführen und Veredeln von drei Pa¬ pierbahnen mit drei Abrolleinheiten und Fig.3 eine Ansicht der Vorrichtung von oben entsprechend der Fig.2.
In Fig.1 ist eine Abrolleinheit 1 gezeigt, in der von einer Rolle 2 eine Papierbahn 3 abgerollt wird. Dazu ist die Achse 4 der Rolle 2, auf einer schrägen Rollenführung 5 gelagert, die Papierbahn 3 wird über eine am Umfang der Rolle 2 anlie¬ gende - im allgemeinen angetriebene und als Bremse fungie¬ rende - Walze 6 abgerollt, zwei Abzugswalzen 7 und 8 mit Differentialgetriebe ziehen die Papierbahn 3 mit einer be¬ stimmten, wählbaren bzw. regelbaren, Geschwindigkeit ab. Da¬ mit ist die Papierbahngeschwindigkeit festgelegt. Über einen Lesekopf 26 wird das Register der Bahn festgestellt und ei¬ ner Steuereinheit 19 als Referenzwert zugeführt. Danach durchläuft die Papierbahn 3 eine Bahnkantensteuerung 9, die die weitere Verarbeitung der Papierbahn 3 mit exakter seit¬ licher Registrierung erlaubt.
Wie aus Fig.2 und 3 zu ersehen ist, werden über mehrere sol- eher Abrolleinheiten 1a, 1b und 1c, die nebeneinander ange¬ ordnet sind, Papier- oder auch Folienbahnen 3a, 3b und 3c abgerollt. Die einzelnen Bahnen passieren Wendekreuze 10a, 10b und 10c, wo sie über Umlenkwalzen 13a, 13b und 13c ge¬ führt werden und jede nachfolgende Bahn jeweils unter die vorhergehende Bahn(en) zu liegen kommt. Danach werden sie einer Bearbeitungsstrecke 11 zugeführt.
In der Bearbeitungsstrecke 11 werden dann die drei abgeroll¬ ten Bahnen 3a, 3b und 3c entweder gemeinsam oder auch von- einander unabhängig bearbeitet, je nach erwünschten Bearbei¬ tungsschritten. So können z.B. Numerierwerke, Printmedien (wie Ink-Jet- oder Laserdrucker) , Multiflexaggregate, Ab¬ heftlochstationen oder auch Rotationsanleger für das Auf¬ bringen von Päckchen vorgesehen werden. Für jedes dieser frei plazierbaren Zwischenmodule sind Getriebekästen 12 vor¬ gesehen, die jeweils mit einem 360°- Register versehen sind. Die Papierbahnen brauchen in der Bearbeitungsstrecke 11 nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, über Stachel¬ bänder geführt zu werden, sondern sind hier frei gespannt, und werden gegebenenfalls - je nach vorzusehendem Zwischen- modul - über Umlenkwalzen geführt. Nichts destoweniger kann aber - insbesondere da in der Bearbeitungseinheit eine unab¬ hängige Bearbeitugn der einzelnen Papierbahnen möglich ist, gegebenenfalls für wenigstens eine der Papierbahnen eine Stachelbandführung vorgesehen werden.
Eine Bahn beispielsweise, die in der Bearbeitungsstrecke be¬ feuchtet wird, wird dadurch gedehnt werden. Um diesen Effekt zu kompensieren, wird die Bahn über Zwischenwalzen oder um zusätzliche Zylinder geführt, um die notwendige Spannung zu halten.
Nach Durchlaufen der Bearbeitungsstrecke 11 werden die Bah¬ nen 3a, 3b und 3c zwischen zwei angetriebene G mmizylinder 14a und 14b geführt und einer Weiterverarbeitunςrseinheit 15 zugeführt. Bei den bekannten Bearbeitungs- und Weiterverar¬ beitungseinheiten sind Zuggruppen, die im allgemeinen als mechanische Pressrollen ausgebildet sind, anschliessend an die Abrolleinheit vorgesehen. Nach der Bearbeitungsstrecke und vor der Weiterverarbeitungseinheit werden keine weiteren Zuggruppen vorgesehen. Vor der Weiterverarbeitungseinheit angeordnete und gegebenenfalls regelbare Führungswalzen die¬ nen - wie einleitend dargestellt - in den bekannten Anord¬ nungen zur Korrektur des Bahn-Registers, aber nicht zum Auf¬ bau einer bestimmten Bahnspannung.
Über die Gummizylinder 14a und 14b hingegen ist es möglich, vor der Weiterverarbeitungseinheit 15 über die Papierbahn¬ breite eine jeweils gleiche Papierspannung aufzubauen und diese zu kontrollieren. Gummihüllen unterschiedlicher Profi- lierung können dabei über Walzen gezogen werden und sind da¬ mit an unterschiedliche Bearbeitungs orgänge anpassbar. So können beispielsweise Ausnehmungen an diesen Gummizylindern vorgesehen werden, in die mittels eines in der Bearbeitungs¬ strecke vorgesehenen Kartenspenders auf eine der Bahnen auf¬ geklebte Plastikkarten oder mittels eines Rotationsanlegers aufgebrachte Musterpäckchen passen. Damit wird der Druck auf alle zusammengeführten Bahnen an dieser Stelle über die Bah¬ nenbreite hin gleichmässig bleiben. Diese GummiZylinder 14a und 14b sind angetrieben, und zwar im wesentlichen synchron mit der Druckbildabwicklung. Die Papierbahnen werden also gezogen und über die Bearbeitungsstrecke 11 hin gespannt ge- halten. Die Grundeinstellung wird dabei anhand der Kontrolle der übereinanderliegenden Papierbahnen durch das Bedienungs¬ personal vorzunehmen sein, die laufenden Nachkorrekturen während des BearbeitungsVorgangs geschehen dann über die weiter unten beschriebenen Regelungsseinrichtungen.
Es können auch weitere Zugwalzenpaare vorgesehen sein, die ebenfalls vorzugsweise als Gummizylinder ausgebildet sind. Eine solche Anordnung ist dann von Vorteil, wenn es sich um viellagige Produkte handelt, da beim Zusammenführen mehrerer Papierbahnen gerne Luftpolster zwischen den einzelnen - ins¬ besondere den innersten - Bahnen verbleiben, die uner¬ wünschte Modulationen in den einzelnen Registern ergeben könnten. Dazu sollten wenigstens zwei Zugwalzenpaare hinter¬ einander angeordnet werden, Variationen aufgrund von Luft- polstern können damit ausgeglichen werden. Es könnten aber zusätzlich auch zwischen bestimmten Bearbeitungsaggregaten bzw. -einheiten in der Bearbeitungsstrecke Zugwalzenpaare vorgesehen werden, was sich insbesondere bei langen Bearbei¬ tungsstrecken als vorteilhaft erweisen mag, um die Spannung über die Bearbeitungsstrecke sicher zu halten.
Im allgemeinen werden als Zugwalzen Walzen mit einem Normum¬ fang von 24" (60,96 cm) verwendet. Beide Zylinderwalzen 14a, 14b des Zugwalzenpaares sind angetrieben, und zwar synchron, sodass die gleiche Umfangsgeschwindigkeit gegeben ist. Die Achsen der beiden Zylinder 14a, 14b sind genau aufeinander ausgerichtet und stehen senkrecht zur Papiertransportrich- tung. Damit wird der von dem Zugwalzenpaar auf die dazwi¬ schenliegenden Papierbahnen ausgeübte Anpressdruck gleich, die Papierbahnen werden ohne den geringsten Umschlingungs- winkel geradlinig transportiert.
Es ist offensichtlich, dass - beispielsweise in Abhängigkeit vom Material bzw. der Nachgiebigkeit der Umhüllung der Zug¬ walzen - die Umfangsgeschwindigkeit dieser Zugwalzen an die jeweilige Dicke der dazwischen geführten Papierbahn(en) an- gepasst werden muss.
Aufgrund der über die Registrierung der Markierungen verfüg¬ baren Information kann auch die Umlaufgeschwindigkeit der Zugwalze(n) modifiziert werden. Dazu wird über die Steuereinheit 19 ein Servoregler 22d zum Betrieb eines Ser¬ vomotors 20d am Getriebe 21d der vorzugsweise als Gummizy¬ linder 14a und 14b ausgebildeten Zugwalzen angesteuert. Da¬ mit wird gewährleistet, dass die Papierbahnen in der an- schliessenden Weiterverarbeitungseinheit 15 registergenau bearbeitet werden können. Aber auch die richtige Positionie¬ rung der Aggregate der Bearbeitungseinheit 11 ist derart einstellbar. In entsprechender Weise (nicht dargestellt) können die Getriebe der Zwiscαenmodule 12 über die Steuereinheit 19 gesteuert werden.
Ein Hauptantrieb 23 ist für den Antrieb der Abzugswalzen 7 und 8, den Antrieb der Zwischenmodule 12, der Gummizylinder 14a und 1 b und der einzelnen Stationen der Weiterverarbei¬ tungseinheit 15 vorgesehen.
Die Weiterverarbeitungseinheit 15 kann beispielsweise eine Schneide-, Perforations- oder Hefteinheit sein. Der Abstand zwischen Gummizylindern 14a und 14b und der Weiterverarbei¬ tungseinheit 15 sollte im allgemeinen möglichst gering sein, da - in Bahnlaufrichtung gesehen - hinter den Gummizylindern 14a und 14b keine Papierspannung mehr aufrechterhalten wird. Die fertig bearbeiteten Produkte werden dann auf einen Aus- lagetisch 16 ausgebracht oder gegebenenfalls einer zusätzli¬ chen Weiterverarbeitung, wie beispielsweise einer Buchbinde¬ reimaschine oder einem Falzer, zugeführt.
Hinter den Wendekreuzen 10b bzw.10c - in Bahnlaufrichtung gesehen - ist für die zweite bzw. dritte Papierbahn jeweils ein Bahntaster 17b bzw. 17c vorgesehen, ein weiterer Bahnta¬ ster 18 ist unmittelbar vor den Gummizylindern 14a und 14b angeordnet. Diese Anordnung des Bahntasters 18 unmittelbar vor den Zylindern 14a, 14b - bzw. vor dem letzten der Zug¬ walzenpaare - wird im allgemeinen von Vorteil sein, da die Papierbahnen in der nachfolgenden Weiterverarbeitungseinheit gegebenenfalls aufgrund der darin vorgenommenen Bearbeitung nicht mehr unter Spannung stehen, gegebenenfalls etwas zum Flattern neigen und die Ablesung der Registriermarkierungen unsicher wird. Die Papierbahnen 3a, 3b und 3c besitzen Mar¬ kierungen, die in bestimmten und gleichen Abständen aufge¬ bracht sind. Je nach Art der Bahntaster wird die Art der Markierung zu wählen sein, so beispielsweise Strich-Markie- rungen, die über Photosensoren erfassbar sind.
Wird nun die erste Markierung auf der ersten und obersten Papierbahn 3a von dem Bahntaster 18 registriert, so wird über diesen Bahntaster 18 ein Signal verfügbar, das einer Steuereinheit 19 zugeführt wird.
Stellt das Bedienungspersonal fest, dass die Längsregistrie- rung korrekt ist, so steht damit ein Referenzwert zur Verfü¬ gung, der die erwünschte Bahngeschwindigkeit wiedergibt und der die Längsregisterregelung der obersten Bahn in bezug auf die Weiterverarbeitungseinheit 15 - bzw. in bezug auf die einzelnen Module der Bearbeitungseinheit 11 - erlaubt (die zeitliche Abfolge der über den Bahntaster 18 verfügbaren Si¬ gnale ist somit bestimmend) .
Da die Spannung der Papierbahn 3a über die beiden Gummizy¬ linder 14a und 14b erzeugt wird, müssen diese immer mit ei- ner etwas grösseren Umfangsgeschwindigkeit laufen, als die eigentlich erwünschte Bahngeschwindigkeit erfordern würde. Um nun die erforderliche Längsregistrierung zu gewährlei¬ sten, werden laufend die über den Bahntaster 18 verfügbaren Signale in der Steuereinheit 19 mit dem Referenzwert vergli¬ chen.
Bei abweichendem Ist-Wert steuert die Steuereinheit 19 - ge¬ gebenenfalls kontaktlos - einen Servoregler 22a zum Betrieb eines Servomotors 20a am Differentialgetriebe 21a der Ab¬ zugswalzen 7a und 8a an der Abrolleinheit 1a an. Damit ist es möglich, die Papierbahn 3a etwas zurückzuhalten, sozusa¬ gen zu bremsen.
Es wird somit über die beiden Gummizylinder 14a und 14b, die Papierspannung wechselweise aufgebaut und auch kontrolliert.
Auch die anderen Papierbahnen 3b und 3c müssen exakt längs¬ registriert sein, und zwar gemeinsam mit der ersten Bahn 3a, da diese drei Bahnen unabhängig von deren gegebenenfalls differierenden Bearbeitung gemeinsam in der Weiterverarbei¬ tungseinheit 15 verarbeitet werden.
Passiert nun die zweite Papierbahn 3b nach Durchlaufen des Wendekreuzes 10b den Bahntaster 17b, so wird dieser die Mar¬ kierungen registrieren und jeweils Signale an die Steuerein¬ heit 19 senden. Eine exakte Längsregistrierung der Papier¬ bahn 3b und zwar auf die obere Papierbahn 3a ist dann gege¬ ben, wenn am Ort des Bahntasters 18 die Markierungen der beiden Papierbahnen kongruent sind. Nun ist einerseits die von der zweiten Papierbahn 3b zurückgelegte Strecke zwischen Bahntaster 17b und Bahntaster 18 bekannt und andererseits ist aufgrund des von den beiden GummiZylindern 14a und 1 b auf die beiden Papierbahnen 3a und 3b ausgeübten Druckes eine bestimmte Zugkraft auf beide Bahnen gegeben. Somit kann aus der zeitlichen Abfolge der über den Bahntaster 17b er- haltenen Signale bestimmt werden, ob die Papierbahn 3b kor¬ rekt registriert ist.
Entsprechend der für die Papierbahn 3a beschriebenen Rege- lung wird auch diejenige für die Papierbahn 3b vorgenommen. Über die Steuereinheit 19 wird ein Servoregler 22b zum Be¬ trieb eines Servomotors 20b am Differentialgetriebe 21b der Abzugswalzen 7b und 8b an der Abrolleinheit 1b angesteuert.
Auch für die dritte Papierbahn 3c wird in gleicher Weise die exakte Längsregistrierung geregelt. Dazu ist der Bahntaster 17c vorgesehen, über dessen Signal mittelbar ein Servoregler 22c zum Betrieb eines Servomotors 20c am Differentialge¬ triebe 21c der Abzugswalzen 7c und 8c an der Abrolleinheit 1c angesteuert wird.
Nach Passieren der Gummizylinder 14a und 14b werden die zu¬ sammengeführten Papierbahnen 3a, 3b und 3c weiterverarbei¬ tet; die Papierbahnen werden hier im allgemeinen nicht mehr gespannt gehalten. Daher sollte, um die Kongruenz der Bahnen zu erhalten, die Weiterverarbeitungseinheit möglichst unmit¬ telbar an die Gummizylinder 14a und 14b anschliessen.
Wahlweise kann ein Bahntaster 17a, der der obersten Papier- bahn zugeordnet ist, vorgesehen werden, über den gegebenen¬ falls - wie bereits oben beschrieben - eine zusätzliche bzw. alternative Register-Kontrolle bzw.-Steuerung für die ober¬ ste Papierbahn 3a möglich ist
Innerhalb der Bearbeitungsstrecke 11 könnten in bekannter Weise zusätzlich Mittel zur Überwachung der einzelnen Regi¬ ster vorgesehen werden.
Im Anschluss an die Wendekreuze 10a, 10b und 10c können Füh- rungsrollen 27 (in Fig.2 und 3 strichliert angedeutet) vor¬ gesehen sein, die gegebenenfalls auch angetrieben sind und im wesentlichen der Papierführung aber nicht der Papierklem- mung dienen. Im letzteren Fall sollte dann für jede der Bah¬ nen eine Zuggruppe, gegebenenfalls in traditioneller Ausbil¬ dung, zur korrekten Registrierung vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Zusammenführen und Veredeln wenigstens zweier Papier- bzw. Folienbahnen, mit wenigstens zwei Ab- rolleinheiten (1a,1b,1c), in der jeweils eine mit in pe¬ riodischen Abständen aufgebrachten Markierungen versehene Papierbahn (3a,3b,3c) mittels Abzugswalzen (7a,8a, 7b,8b, 7c,8c) von einer Rolle (2a,2b,2c) abgezogen und, gegebe¬ nenfalls über Umlenkwalzen (13a, 13b,13c) geführt, mit der wenigstens zweiten Papierbahn (3a,3b,3c) zusammenge¬ führt und einer Bearbeitungsstrecke (11) zugeführt wird, in der vorzugsweise die wenigstens zwei Papierbahnen (3a,3b,3c) - gegebenenfalls voneinander unabhängige - Be¬ arbeitungseinheiten durchlaufen und einer Weiterverarbei- tungseinheit (15) zugeführt werden, dadurch gekennzeich¬ net, dass Mittel zur kongruenten Längsregisterregelung der wenigstens zwei Papierbahnen (3a,3b,3c) vorgesehen sind, die folgende Teile umfassen:
- Mittel zum Aufbau einer für jede der wenigstens zwei Papierbahnen (3a,3b,3c) über die Papierbahnbreite im wesentlichen gleichen PapierSpannung;
- Bahntaster (18,17a,17b,17c) zum Registrieren der zeit¬ lichen Abfolge der Markierungen jeder Papierbahn
(3a,3b,3c) und - eine Steuereinheit (19) zur Ansteuerung jeweils eines - insbesondere den jeweiligen Abzugswalzen (7a,8a, 7b,8b, 7c,8c) zugeordneten - Antriebs bzw. einer Bremsvorrich¬ tung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Aufbau der Papierspannung wenigstens ein Zugwalzenpaar - insbesondere in Form von Gummiwalzen (14a, 14b) - vorgesehen sind, die nach der Bearbeitungs¬ strecke (11) und - vorzugsweise unmittelbar - vor der Weiterverarbeitungseinheit (15) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiwalzen (14a,14b) an ihrem Umfang mit Profil versehen sind, zur Aufnahme von entsprechenden Verede¬ lungsprodukten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Achsen der Gummiwalzen (14a,14b) auf¬ einander ausgerichtet sind und in einer Ebene senkrecht zur Bahnlaufrichtung der Papierbahnen (3a,3b,3c) angeord¬ net sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bahntaster (18) im Be¬ reich der Zugwalzen vorgesehen ist, insbesondere - in Bahnlaufrichtung gesehen - unmittelbar vor diesen ange¬ ordnet, während je ein zweiter Bahntaster (17b,17c) für jede nicht-oberste Papierbahn (3b,3c) vor der Bearbei¬ tungsstrecke (11) vorgesehen ist und insbesondere unmit¬ telbar vor der Zusammenführung mit der wenigstens zweiten Papierbahn angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuereinheit (19) die Um¬ laufgeschwindigkeit der Zugwalzen regelbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterverarbeitungsein¬ heit (15) unmittelbar an die Zugwalzen anschliesst.
8. Verfahren zum Zusammenführen und Veredeln wenigstens zweier Papierbahnen, wobei jede der Papierbahnen (3a,3b,3c), die jeweils mit in periodischen Abständen aufgebrachten Markierungen versehen ist, in jeweils einer Abrolleinheit (1 ,1b,1c) mittels Abzugswalzen (7a,8a, 7b,8b, 7c,8c) von jeweils einer Rolle (2a,2b,2c) abgezo¬ gen und gegebenenfalls über Umlenkwalzen (13a,13b,13c) geführt wird, wonach die wenigstens zwei Papierbahnen (3a,3b,3c) zusammengeführt und einer Bearbeitungsstrecke (11), in der sie - gegebenenfalls voneinander unabhängige - Bearbeitungseinheiten durchlaufen, und einer Weiterver¬ arbeitungseinheit (15) zugeführt werden, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass über die Bahnbreite jeder der wenigstens zwei Bahnen (3a,3b,3c) eine im wesentlichen gleiche Pa¬ pierspannung aufgebaut wird und dass die zeitliche Ab¬ folge der Markierungen jeder Papierbahn (3a,3b,3c) regi¬ striert wird, welche Registrierung in Form von Signalen einer Steuereinheit (19) zugeführt, mit einem vorgegebe- nen Referenzwert verglichen wird und der Ansteuerung ei¬ nes - insbesondere den jeweiligen Abzugswalzen (7a,8a, 7b,8b, 7c,8c) zugeordneten - Antriebs bzw. einer Brems¬ vorrichtung dient.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahnen (3a,3b,3c) jeweils wenigstens bis zum
Ende der Bearbeitungsstrecke (11) unter Spannung gehalten werden.
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