EP0796216A1 - Vorrichtung zum schneiden von papierbahnen - Google Patents

Vorrichtung zum schneiden von papierbahnen

Info

Publication number
EP0796216A1
EP0796216A1 EP96926358A EP96926358A EP0796216A1 EP 0796216 A1 EP0796216 A1 EP 0796216A1 EP 96926358 A EP96926358 A EP 96926358A EP 96926358 A EP96926358 A EP 96926358A EP 0796216 A1 EP0796216 A1 EP 0796216A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
paper
paper web
cutting
guide
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96926358A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Hannemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boewe Systec AG
Original Assignee
Boewe Systec AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19624277A external-priority patent/DE19624277C2/de
Application filed by Boewe Systec AG filed Critical Boewe Systec AG
Publication of EP0796216A1 publication Critical patent/EP0796216A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/30—Arrangements for accumulating surplus web
    • B65H20/32—Arrangements for accumulating surplus web by making loops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2403/00—Power transmission; Driving means
    • B65H2403/60—Damping means, shock absorbers

Definitions

  • the present invention relates to a device for cutting paper webs according to the preamble of claim 1.
  • the present invention relates to a device for cutting paper webs which form part of a complex paper handling system.
  • Paper handling systems are mainly used by large companies, banks, insurance companies, service companies, etc. In these companies, the paper handling systems are used to process large quantities of paper, such as, for example, invoices, reminders, bank statements, insurance policies or checks.
  • the individual papers to be handled by such a paper handling system are in many cases produced by high-speed printers which print letters, forms, etc. on a paper web. This paper web is typically fed to the printer from a large supply roll and is fed to the paper handling system after printing. However, before the paper handling system can carry out the corresponding operations for assembling individual papers etc., it is necessary that the paper web printed by the high-speed printer is cut so that individual sheets are fed to the paper handling system.
  • cutting machines which have a knife or some other type of cutting device, the paper web to be cut being fed to the knife by means of a paper feed device.
  • These paper handling systems are often designed in such a way that handling different papers with different formats is made possible. This flexibility with regard to the formats used by the paper handling system requires that paper webs can be cut in different formats.
  • FIG. 6a shows a schematic illustration of a known paper cutting machine 600.
  • the cutting machine 600 comprises a paper feed device 602 which is driven by a motor 602a.
  • the paper feed device 602 comprises a first drive roller 604 which is driven by the motor 602a at a speed V j .
  • a feed element preferably in the form of a feed belt 608 or a feed chain, is guided through the drive roller 604 and a guide roller 606.
  • a paper web 612 extends from a storage area 610 via a redirection and guide device 614 to the feed device 602.
  • the paper web 612 is provided with a perforated edge, in which evenly spaced holes for guiding and driving the paper web are provided.
  • the guide belt 608 of the feed device 602 has a plurality of teeth 608a which engage with the holes in the perforated edge of the paper web 612.
  • the paper web 612 is fed to a cutting device 616 by means of the feed device 602.
  • the cutting device 616 comprises a so-called drop knife 618, which essentially has the shape of a guillotine. This drop knife is movably guided between two guides 620, 622.
  • the cutting device further comprises a counter cutting edge 624, on which the drop knife 618 moves in the direction perpendicular to the paper web 612 during its cutting movement.
  • the drop knife 618 is actuated by means of a motor 626, which for example comprises a belt drive consisting of a drive roller 628, a guide roller 630 and a Belt 632 drives at a speed V 2 .
  • a motor 626 which for example comprises a belt drive consisting of a drive roller 628, a guide roller 630 and a Belt 632 drives at a speed V 2 .
  • a connecting rod 632 At an eccentric position of the guide roller 630, one end of a connecting rod 632 is attached, the opposite end of which is connected to the drop knife 618.
  • the drop knife executes a continuous up and down movement when the motor 626 is driven.
  • a paper discharge device 634 which serves to move the cut pieces of paper further.
  • This paper discharge device comprises a drive roller 638 actuated by a motor 636.
  • the motor 636 drives the drive roller 638 at a constant speed V 3 .
  • the speed V 3 of the drive roller 638 is higher than the feed speed of the paper web 612, so that a safe removal of the cut papers is ensured.
  • the paper discharge device 634 comprises a guide roller 640, the cut papers moving between the drive roller 638 and the guide roller 640.
  • the guide roller 640 is biased by a spring 642 to press the paper and against the drive roller 638.
  • the motor 602a is driven to drive the feeder 602 so that the paper is accelerated to a speed V j .
  • the predetermined speed V- is reached and is maintained until time t 2 .
  • a position of the paper web 612 in which to cut is already in the vicinity of the cutting device 616.
  • the drive of the feed device is controlled in such a way that the paper web is braked from time t 2 612 takes place so that it is stopped at time t 3 .
  • the motor 626 is driven and accelerated to the speed V 2 reached at time t 4 . This speed is maintained until time t 5 and the speed is reduced to zero until time t 6 .
  • the upward and downward movement of the connecting rod 632 results in the cutting movement of the drop knife 618 and the paper web is cut at the desired position.
  • the paper discharge device 634 which is continuously driven by the motor 638 at the speed V 3 , ensures that the cut paper is transported further.
  • the control of the speeds described with reference to FIG. 6b begins again and the paper web 612 is fed further in the direction of the cutting device 616 until the corresponding cutting position on the paper web 612 is reached.
  • cutting capacities of up to 25,000 standard forms per hour or cuts per hour with dimensions of the resulting format of 88.9 ⁇ 210 mm can be achieved.
  • a disadvantage of the cutting machine described with reference to FIG. 6 is that its operation requires the constant acceleration of a large mass, namely the paper web. This constant acceleration and deceleration of the paper web does not enable continuous operation . These constant accelerations and decelerations mean that the service life of the components used, in particular of the motors 602a, 626 used, is considerably reduced. The accelerations or decelerations which can be achieved and thus the cutting capacities which can be achieved are also limited by the fact that the edges of the guide holes are torn out or the paper web is torn off in the case of transversely perforated material if the accelerations are too high. Furthermore, the jerky acceleration of the paper mass fed leads to high noise emissions.
  • a supply stack 610 is therefore provided, into which finished printed paper webs are introduced by a remote printer and are fed from there to the cutting machine.
  • the low paper running speed also results in an upper limit on the performance of such known cutting machines, which in the currently known machines in the aforementioned approximately 25,000 standard forms per hour or cuts per hour with dimensions of the resulting format of 88.9 x 210 mm.
  • Paper handling systems are already known in the prior art which continuously feed a paper web to be cut to a knife without stopping the paper web when cutting it.
  • DE-OS 2165194 relates to a method and a device for feeding material to sheet processing and sheet processing. processing machines.
  • a material web is fed from a roll of material to a knife cylinder by means of a pull section.
  • the material web is cut in such a way that the material web is held on the knife cylinder by means of suction devices when reaching the knife cylinder and a so-called waste strip is first cut off and the front edge of the material web thus produced, which is still held by the suction device, is turned by rotating the measurement device passed to a guide cylinder.
  • the front edge of the material web is held on the guide cylinder during a further rotation of the cylinder and conveyed at the web speed until the material web reaches a cutting area in which an arc is cut by the knife.
  • a loop is formed between the material roll and the knife, which is built up during the cutting process and is dismantled again after cutting.
  • DE-PS-723878 relates to a conveyor device for webs, in particular paper webs, on cross cutters and folding machines.
  • a paper web is fed evenly to a knife via rollers, a suction stamp being arranged between the knife and the rollers, which holds the paper web so that paper is not conveyed further in the direction of the knife. This holding action creates a loop due to the continuously fed paper.
  • the paper handling systems described above which continuously feed a paper web to be cut during the cutting process, have a considerable problem with regard to the cutting accuracy as soon as the speed of the paper feed exceeds a certain value. It was found that the cutting accuracy, the tolerances of which are in the tenths of a millimeter range, depend on the design of the paper loop. From a paper feed speed that is greater than 0.8 m / s, the loop shows a behavior that is no longer reproducible. This no longer reproducible behavior of the loop leads to unacceptable fluctuations in cutting accuracy.
  • the present invention has for its object to provide a device for cutting paper webs that have a significantly higher performance, can be realized in a simple and inexpensive manner and even at high Paper feed speeds have a high cutting accuracy.
  • the present invention provides a device for cutting paper webs with a paper feed device which feeds the paper web to be cut at an essentially constant speed; a cutting device; a paper delay device which is arranged between the paper feed device and the cutting device and which delays the paper web fed in such a way that a position is fixed on the paper web at which the cutting device performs the cutting of the paper web; and a buffer device which is arranged between the paper feed device and the paper delay device in order to take up a running length of the paper web in the form of a loop during the deceleration of the paper web; wherein the buffer device comprises a device for guiding the accumulated paper web and a device for damping vibrations of the accumulated paper web.
  • the present invention is based on the knowledge that by arranging a buffer device arranged between the paper feed device and the cutting device, which takes up the length of the paper web that has run up during the deceleration of the paper web and at the same time the formation of a loop of the run-up paper web controls and dampens the vibrations of the loop, leads to a reproducible loop behavior which enables high cutting accuracy even at high paper feed speeds.
  • An advantage of the present invention is that the paper web can be fed at an essentially constant speed if the paper web is briefly decelerated to determine the position at which the cutting is to take place.
  • the advantage of the present invention is that due to the uniform feeding speed of the paper web, constant acceleration and deceleration of the paper web is no longer necessary, so that there is no need to constantly switch the motors on and off, which in turn leads to a significant reduction Increases the lifespan of these motors and other components leads.
  • a further advantage of the present invention consists in the fact that the device according to the present invention can be run at a double paper running speed compared to the paper running speed in machines from the prior art. This leads to a doubling of the performance, which can be 50,000 cuts per hour in devices according to the present invention.
  • Yet another advantage of the present invention is that by feeding the paper web at a constant speed, the device according to the present invention can be operated in a continuous mode, which means that it is directly connected to the outlets can connect a high-speed printer, so that the rearrangement and intermediate storage of the paper web is eliminated.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 1A shows an enlarged illustration of an exemplary embodiment of the buffer device
  • FIG. IB shows a top view of the buffer device from FIG. 1A;
  • FIG. 2 shows the drive elements for the exemplary embodiment shown in FIG. 1;
  • Fig. 4 is an illustration of the drive elements for the embodiment shown in Fig. 3;
  • Fig. 5 shows a third preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is an illustration of a cutting machine according to the prior art.
  • FIG. 1 shows a cutting machine 100 according to the present invention.
  • the cutting machine 100 comprises an guiding device 102, a cutting device 104 and a paper delay device 106 arranged between the feeding device 102 and the cutting device 104.
  • the paper feeding device 102 feeds a paper web 108 at an essentially constant speed.
  • the paper delay device 106 delays the feeding of the paper web 108 to the cutting device 104 such that a position is fixed on the paper web 108 at which the cutting device 104 performs the cutting of the paper web.
  • the direction of paper travel is illustrated by arrow 110.
  • the cutting machine 100 shown in FIG. 1 is a first preferred exemplary embodiment of the present invention which, in accordance with this preferred embodiment, comprises further components and elements. These are described in detail below.
  • the paper web 108 can be fed, for example, from a high-speed printer (not shown). The feed takes place via a deflecting and guiding device 112.
  • the paper web 108 is provided with a perforated edge , in which uniformly spaced holes are arranged, by means of which the paper web is driven and guided.
  • the feed device 102 comprises a drive roller 114, a guide roller 116 and a feed element 118 guided by the drive roller 114 and the guide roller 116.
  • the element 118 is provided with a plurality of teeth 118a which are in contact with the perforated edge of the paper web 108 arranged holes engage and guide and drive the paper web 108 in this way.
  • a buffer device 120 is provided between the feed device 102 and the paper delay device 106, which serves to accommodate the length of the paper web that runs up during the delay of the paper web by the delay device.
  • a first preferred embodiment Example of the buffer device is described in more detail below with reference to FIGS. 1, 1A and 1B.
  • the buffer device comprises a lower guide device 122, which is referred to as a bottom plate, and an upper guide device, which consists of two guide plates 124a and 124b.
  • the paper web 108 to be cut moves between the lower and the upper guide device.
  • the buffer device 120 comprises a cover 124c.
  • Arranged on the lower guide device 122 are two nozzles 126a, 126b, through which air preferably exits.
  • the nozzles are provided in order to blow air between the paper web 108 and the lower guide device 122, while the paper retarding device 106 delays the travel of the paper web 108, so that the paper web 108 rises evenly without causing undesirable warping or buckling of the paper web 108 comes.
  • the nozzles 126a, 126b can be controlled in such a way that they are only active during the activation of the delay device and are not activated during the movement of the paper web 108 by the delay device 106.
  • FIG. 1A The function of the lower and upper guide device and the hood is described below with reference to FIG. 1A, in which the same elements are provided with the same reference numerals.
  • the illustration of the nozzles was omitted in FIG. 1A in order to maintain the clarity of the illustration.
  • the lower guide device 122 ensures that the paper web 108 is properly fed in the direction of the delay device or cutting device during the time during which no delay occurs.
  • the lower guide device 122 is formed by a base plate, which is angled with respect to the plane of the paper feed, around the paper web 108 entering the buffer device 120 from the bottom Deflect the plane of the paper feed, which causes the formation of a loop.
  • the bottom plate 122 is provided with a plurality of recesses 172 through which air, which is emitted by the nozzles (FIGS. 1, 126a and 126b), is introduced into the region between the bottom plate 122 and the paper web 108. This supports the formation of the loop 170 in addition to the effect of the angled bottom plate 122.
  • the upper guide device 124 serves to ensure that, in the case in which the paper web 108 bears against the upper guide device 124 due to the air blown in, the paper web 108 is securely guided to the upper guide device 124 by the upper guide device 124 Paper delay device can be performed.
  • the upper guide device comprises a first guide plate 124a and a second guide plate 124b.
  • the guide plates 124a, 124b each comprise a first section 174a, 174b, which are arranged at an angle with respect to the paper feed direction (arrow 176). As indicated by arrows 178, the angle at which the first sections 174a, 174b are arranged is adjustable.
  • the guide plates 124a, 124b each comprise second sections 180a, 180b, which extend essentially parallel to the paper feed direction 176 and are connected to the first sections 174a, 174b.
  • the guide plates 124a, 124b are fastened on the second sections 180a, 180b to fastening devices 182a, 182b.
  • the fastening devices 182a, 182b are designed as lockable bearings in order to effect the angular adjustment of the first sections 174a, 174b.
  • the second sections 180a, 180b of the guide plates 124a, 124b are arranged in order to form an inlet section 184 and an outlet section 186 of the buffer device 120 together with the bottom plate 122 .
  • the second guide plate 124b of the buffer device 120 can be attached to the one guide device 136a of the paper delay device.
  • the cover hood 124c is fastened to the second sections 180a, 180b of the guide plates 124a, 124b.
  • an air chamber 188 is formed in which the vibrations occurring at high paper feed speeds during loop formation are damped.
  • the hood 124c is also used for sound absorption.
  • the above-described configuration of the buffer device 120 makes the behavior of the loop 170 reproducible at high paper feed speeds, for example above 0.8 m / s, so that there is no negative influence on the cutting accuracy. The tolerances of the cutting accuracy can thereby be maintained and there are no incorrectly cut sheets of paper.
  • IB shows a partial top view of the buffer device 120 without a hood.
  • the same elements are provided with the same reference symbols, the reference symbol 190 denotes a lower cover or support structure of the buffer device 120.
  • the paper delay device 106 comprises a stamp member 128 which is held in a stamp member receiving device 130.
  • the paper delay device 106 further comprises a counter stamp 132, the paper web 108 being passed between the stamp 128 and the counter stamp 132.
  • the stamp 128 is connected to a piston 134 via the stamp member receiving device 130.
  • the piston 134 is guided in a guide device 136a, 136b.
  • the piston 134 is preloaded by a spring 138 such that the spring force is effective in order to separate the punch 128 from the counter punch 132.
  • the piston is on one End facing away from the stamp with a roller 140.
  • the actuation of the plunger takes place by means of a cam disk or camshaft 142 which is connected to the roller 140.
  • the camshaft 142 comprises a first part 142a which causes the plunger 128 to be pressed against the counter-plunger 132 when the roller 140 is connected to this region 142a. If the roller 140 is located in a second region 142b of the cam plate 142, the stamp 130 is separated from the counter-stamp 132 by the spring force exerted by the spring 138.
  • a guide device 144 is arranged between the paper delay device 106 and the cutting device 104 and has a drive roller 146 and a guide roller 148, between which the paper web 108 is guided.
  • the guide roller 148 is biased by a spring 150 against the drive roller 146.
  • the transport speed of the guide device 144 is several times higher than the transport speed of the feed device 102. This ensures that the loop that has accumulated during the deceleration process is removed again by the next clamping cycle.
  • the cutting device 104 comprises a drop knife 152 which is guided between two guide devices 154, 156.
  • the knife 152 can be designed in the form of a guillotine knife and is arranged essentially perpendicular to the direction of paper travel.
  • the paper web 108 to be cut is guided between the knife 152 and a shear bar 158.
  • the cutting machine 100 further comprises a paper guide device 160, which is arranged in the paper running direction after the cutting device 104.
  • the paper discharge device 160 comprises a drive roller 162 and a guide roller 164, between which the cut paper is guided.
  • the roller 164 is biased against the drive roller by means of a spring 166.
  • a horizontal guide device 168 is provided in order to ensure reliable guiding of the cut paper from the cutting device 104 to the paper discharge device.
  • the paper discharge device 160 transports the paper away at a higher speed than is fed by means of the feed device 102.
  • the speeds of the paper guide devices 144, 160 are approximately the same. This ensures that the cut papers are safely transported away from the cutting machine 100.
  • the paper web 108 can, for example, be printed on one or on both sides by a printer device (not shown).
  • the printer device is located in front of the paper feed device 102 with respect to the paper running direction.
  • the knife 152 arranged in the cutting device 104 is, for example, a falling knife.
  • the paper delay device 106 is controlled in such a way that the paper web 108 is completely stopped during the cutting by the action of the stamp 128 on the paper web 108.
  • the feed device 102 comprises a motor or drive 200 which is operatively connected to the drive roller 114 of the feed device 102 in order to drive it at a constant speed.
  • FIG. 2 the drive system for the cutting device 104 and the paper delay device 106 is shown in FIG. 2. As can be clearly seen, these two devices are driven by a drive 202.
  • Motor 202 is operatively connected to a drive roller 204 which, for example, drives a belt 206 which in turn drives a cutter drive roller 208 and a paper retarder drive roller 210.
  • a connecting rod 212 is attached at one end to an eccentric position of the cutter drive roller 208.
  • the end of the connecting rod opposite the end of the connecting rod 212 fastened to the drive roller 208 is connected to the falling sea of the cutting device, so that the rotation of the drive roller 208 causes the falling knife to move up and down.
  • the decelerator drive shaft 210 is connected to and drives the cam 142, thereby causing the plunger to move up and down.
  • the system shown there is designed such that the paper web 108 is simultaneously stopped by the paper delay device 106 during the cutting.
  • FIG. 2 also shows the drive system of the guide device 144 and the paper discharge device 160.
  • This system comprises a motor 214 which is operatively connected to the drive roller 162, which in turn is connected to the drive roller 146 of the guide device 144 via a belt 216.
  • the motor 214 drives both the drive roller 162 and the drive roller 146.
  • the paper web 108 to be cut is fed in accordance with the desired format depending on the control of the individual motors 200 and 202.
  • the control is carried out in such a way that it is ensured that the printed one, for example Paper web is cut according to the desired format.
  • a so-called format detection device can be arranged in front of the paper feed device with respect to the paper running direction, as is known per se in specialist circles.
  • This format detection device controls the respective drives 200 and 202 of the paper feed device, the paper delay device and the paper cutting device in such a way that the paper web is cut in accordance with the predetermined format.
  • a detection device can be arranged adjacent to the paper delay device 106, which detects predetermined markings on the paper web 108 in order to control the paper delay device 106 and the cutting device 104 in this way as a function of the detection of this marking that the paper web is cut according to the predetermined format.
  • the detection device arranged adjacent to the delay device 106 can, for example, be an optoelectrical tronic transducer, which can detect the corresponding markings on the paper web.
  • FIG. 3 shows a cutting machine 300 with a feed device 302, which consists of a drive roller 304 and a guide roller 306.
  • the guide roller 306 is biased against the drive roller 304 by means of a spring 308.
  • the paper web 108 is guided and driven between the drive roller 304 and the guide roller 306 of the feed device 302.
  • the feed device 302 shown in FIG. 3 is used for paper webs that do not have a perforated edge section with provided guide and drive holes.
  • the cutting machine 300 comprises a cutting device 310, which is designed there as a rotary knife.
  • the Rotationsme ⁇ er comprises a roller 312 to which a blade 314 is attached. It is pointed out in this connection that the rotary knife can have different configurations.
  • the blade 314 can be arranged at a fixed angular position of the roller 312, and together with the counter cutting edge 158 by a corresponding shaping of the blade and the counter cutting edge, as is known per se in specialist circles, a scissor effect on the one to be cut Exercise paper web. It is necessary for the paper delay device 106 to stop the paper web completely during the cutting.
  • a further embodiment of the rotary knife can be such that the blade 314 is not attached to a fixed angular position of the roller 312, but rather extends continuously from a first angular position to a second angular position. It is further necessary that the paper delay device 106 stops the paper web only for fixing the position at which the cut is to be made, and then enables the paper web 108 to move on at a speed which is equal to the speed of rotation of the rotary knife is adapted so that a cutting edge is established which is perpendicular to the direction of travel of the paper web. The further transport of the paper web from the paper delay device to the cutting device takes place by means of the guide device 144, which ensures that the speed described above is adjusted in order to bring about the straight cut. A difference compared to the feed speed of the paper web into the cutting machine 300 is compensated for by the buffer 102 provided.
  • the buffer 120 has a different configuration than the exemplary embodiment shown in FIG. 1.
  • the buffer device 316 comprises a lower guide device 318 for receiving the loop, which is formed by the paper running up there.
  • a one-piece upper guide device 320 is provided, which is provided with two nozzles 322a, 322b, which, in the case in which the delay device 106 delays the paper web, air in the direction of the lower guide device 318 between the upper guide device 320 and blow in the paper web 108 so that the paper web 108 moves in the direction of the lower guide device 318. This ensures that no undesirable warping or kinking of the paper web occurs during the deceleration of the paper web.
  • the effect of the buffer device shown in FIG. 3 is the same as that which is achieved with the buffer device from FIG. 1.
  • the enclosed air space is determined by the lower guide device 318 in this exemplary embodiment. Furthermore, the angular position of the lower guide device cannot be adjusted.
  • the lower guide device 118 and the upper guide device 320 act at their one end, which is arranged adjacent to the feed device 302, and at their other end, which is arranged adjacent to the delay device 106, as common guides for the paper web, in order to ensure a proper feed to the delay device 106 or a proper continuation from the feed device 302.
  • the feed device 302 and / or the buffer device 316 illustrated with reference to FIG. 3 can be used in the same way in the embodiment described with reference to FIG. 1 if this is desired.
  • the use of the feed device 302 from the second exemplary embodiment in the first exemplary embodiment is particularly desirable if a paper web is also used there that does not provide any perforation on the edge.
  • FIG. 3 A possible drive configuration for the second preferred exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is explained in more detail below with reference to FIG. 4.
  • the feed device comprises a drive or motor 400 which is operatively connected to the drive roller 304 in order to drive it at a predetermined speed.
  • the drive roller 304 additionally comprises a further roller 402, around which, for example, a drive belt 404 leads to a further roller 406, which is connected to the drive roller of the guide device 144.
  • the two rollers 402 and 406 are selected such that a predetermined one Set translation so that the guide device 144 is driven at a higher speed than the feed device 302.
  • the roller 406 is connected to a further roller 408, which is connected via a further belt 410 to the drive roller 162 of the paper discharge device 160, ⁇ o that the paper discharge device is driven at the same speed as the guide device 144.
  • the deceleration device 106 and the cutting device 310 are also driven together by a motor 412.
  • the motor 412 drives a drive roller 414 via which the cam disk of the deceleration device 106 is driven by means of a belt 416 and at the same time the rotary knife is driven.
  • a third preferred exemplary embodiment of the present invention is described in more detail below with reference to FIG. 5.
  • the cutting machine 500 shown in FIG. 5 differs from the cutting machine shown in FIG. 1 in that the paper delay device 502 has a different design.
  • the paper delay device 502 comprises a stamp 504 which is held in a stamp receiving device 506.
  • the paper delay device 502 further includes one Counter-punch 508, to which the upper guide device 124 of the buffer device 120 is fastened in such a way that it extends along the surface of the counter-punch 508, which lies opposite the punch 504, so that the punch 504, when actuated, pushes the paper web 108 against a section the upper guide of the buffer device presses.
  • the stamp 504 is connected via the stamp receiving device 506 to a lever arm 510 which is rotatably attached to the end 512 remote from the stamp 504.
  • the lever 510 comprises a roller 514 which runs on a cam disc 516.
  • This cam disc has a first section 516a and a second section 516b. If the roller 514 runs along the section 516a of the cam disc 516, the stamp 508 presses the paper web 108 against the counter-stamp 508 or against the section of the upper guide device of the buffer 120 which is fastened to the counter-stamp 508.
  • a spring force exerted by a spring 518 on the end of the lever 510 to which the stamp is attached means that the stamp does not act on the paper web 108, ie that it does not delay ⁇ tion of the paper web causes.
  • the feed device 302 which was described with reference to FIG. 3, can be used if the device shown in FIG. 5 cutting device 500 shown is to cut a paper web 108 that has no perforation at the edge.
  • the cutting device 310 shown in FIG. 3, which uses a rotary knife can also be used.
  • the cutting machine 500 is not limited to the use of the buffer 120 shown in FIG. 5, but can the buffer 316 shown in FIG. 3 can also be used.
  • the cutting machine 100 described with reference to FIG. 1 has a performance of 50,000 cuts per hour, with dimensions of the resulting format of 88.9 ⁇ 210 mm. This corresponds to about 14 cuts per second.
  • the constant paper feed speed in such a cutting machine is 1.23 m / s or 243 ft./min.
  • the meter drive speed is 830 rpm
  • the feed roller speed is 485 rpm
  • the speed of the removal roller is 3450 rpm, which corresponds to approximately 4 m / s.
  • the cutting machine 100 has a cycle time of 72 ms, a punch clamping time of approx. 45 ms, which results in a loop with a length of 56 mm, and a punch opening time of approx. 27 ms.

Landscapes

  • Advancing Webs (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung (100; 300; 500) zum Schneiden von Papierbahnen (108), die eine Papierzuführungseinrichtung (102; 302), die die zu schneidende Papierbahn (108) mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit zuführt, und eine Schneindeeinrichtung (104; 310) umfaßt, ist zwischen der Papierzuführungseinrichtung (102; 302) und der Schneideeinrichtung (104; 310) eine Papierverzögerungseinrichtung (106; 502) angeordnet, die die zugeführte Papierbahn (108) derart verzögert, daß auf der Papierbahn (108) eine Position festgelegt ist, an der die Schneideeinrichtung (104; 310) das Schneiden der Papierbahn (108) durchführt. Ferner ist eine Puffereinrichtung (120; 316) vorgesehen, die zwischen der Papierzuführungseinrichtung (102; 302) und der Papierverzögerungseinrichtung (106; 502) angeordnet ist, um während der Verzögerung der Papierbahn (106) eine auflaufende Länge der Papierbahn (108) in der Form einer Schlaufe (170) aufzunehmen, die eine Einrichtung (122, 124a, 124b; 318, 320) zum Führen der aufgelaufenen Papierbahn und eine Einrichtung (124c, 188; 318) zum Dämpfen von Schwingungen der aufgelaufenen Papierbahn umfaßt.

Description

Vorrichtung zum schneiden von Papierbahnen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen gemäß dem Oberbegriff des Pa¬ tentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbah¬ nen, die einen Teil eines komplexen Papierhandhabungssystems bilden.
Papierhandhabungssysteme werden hauptsächlich von großen Un¬ ternehmen, Banken, Versicherungsgesellschaften, Dienstlei- stungsunternehmen, etc. angewendet. Bei diesen Unternehmen dienen die Papierhandhabungssysteme zur Verarbeitung von großen Mengen Papier, wie zum Beispiel Rechnungen, Mah¬ nungen, Kontoauszügen, Versicherungspolicen oder Schecks. Die durch ein solches Papierhandhabungssystem handzuhabenden Einzelpapiere werden in vielen Fällen durch Hochgeschwindig¬ keitsdrucker erzeugt, die Briefe, Formulare etc. auf eine Papierbahn aufdrucken. Diese Papierbahn wird typischerweise von einer großen Vorratsrolle dem Drucker zugeführt werden und wird nach dem Bedrucken dem Papierhandhabungssystem zu¬ geführt. Bevor das Papierhandhabungssystem jedoch die ent¬ sprechenden Operationen zum Zusammenstellen einzelner Pa¬ piere etc. durchführen kann, ist es erforderlich, daß die durch den Hochgeschwindigkeitsdrucker bedruckte Papierbahn geschnitten wird, so daß dem Papierhandhabungssystem ein¬ zelne Blätter zugeführt werden. Zu diesem Zweck werden Schneidemaschinen verwendet, die ein Messer oder eine anders geartete Schneidevorrichtung aufweisen, wobei die zu schnei¬ dende Papierbahn mittels einer Papierzuführungseinrichtung dem Messer zugeführt wird. Diese Papierhandhabungssysteme sind häufig derart ausgelegt, daß die Handhabung unter- schiedlicher Papiere mit unterschiedlichen Formaten ermög¬ licht wird. Diese Flexibilität bezüglich der verwendeten Formate durch das Papierhandhabungssystem erfordert, daß Pa¬ pierbahnen in unterschiedlichen Formaten geschnitten werden können.
Ein weiterer wichtiger Punkt bei Papierhandhabungssystemen besteht darin, daß abhängig von einer Ansteuerung dieser Handhabungssysteme unterschiedliche Anzahlen von Papieren für jeweilige Prozesse benötigt werden, das heißt, daß einem bestimmten Brief beispielsweise fünf weitere Seiten beige¬ fügt werden, wohingegen einem anderen Brief lediglich eine Seite zusätzlich hinzugefügt werden muß. Um die Zuführung mit einer unterschiedlichen Rate sicherzustellen, ist es er¬ forderlich, daß auch die Schneidemaschine in der Lage ist, nicht nur unterschiedliche Formate zu schneiden, sondern diese auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten dem Pa¬ pierhandhabungssystem zuzuführen.
Die oben angeführten Schneidesysteme, die einen Teil eines komplexen Papierhandhabungssystems darstellen, erfüllen also grundsätzlich andere Anforderungen als sogenannte Rotations¬ schneidemaschinen, wie sie beispielsweise in Druckereien bei der Herstellung von Tageszeitungen Verwendung finden. Solche Rotationsschneidemaschinen dienen lediglich dazu, Papier¬ bahnen in einem vorbestimmten Format zu schneiden. Durch die Vorgabe lediglich eines Formats ist es bei diesen Maschinen möglich, die Papierbahn dem Rotationsmesser mit konstanter Geschwindigkeit anzutreiben, wobei die Antriebsgeschwindig¬ keit abhängig von dem fest eingestellten Format und der Ro¬ tationsgeschwindigkeit des Rotationsmessers festgelegt ist. Die Umstellung auf ein anderes Format ist bei solchen Rota¬ tionsschneidemaschinen mit einem erheblichen Aufwand verbun¬ den, da die Antriebsgeschwindigkeit des Rotationsmessers und die Zuführungsgeschwindigkeit der Papierbahn abhängig von dem neuen Format eingestellt werden müssen. Eine automa¬ tische Einstellung der jeweiligen Parameter auf ein neues Format erfordert bei derartigen Rotationsschneidemaschinen einen erheblichen regelungstechnischen Aufwand.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 6 eine Schneidemaschine näher beschrieben, wie sie im Stand der Technik bei Papier¬ handhabungssystemen der oben beschriebenen Art eingesetzt wird. In Fig. 6a ist eine schematische Darstellung einer be¬ kannten Papierschneidemaschine 600 dargestellt. Die Schnei¬ demaschine 600 umfaßt eine Papierzuführungseinrichtung 602, die mittels eines Motors 602a angetrieben ist. Wie es in Fig. 6a zu erkennen ist, umfaßt die Papierzuführungseinrich¬ tung 602 eine erste Antriebsrolle 604, die durch den Motor 602a mit einer Geschwindigkeit Vj angetrieben ist. Durch die Antriebsrolle 604 und eine Führungsrolle 606 ist ein Zufüh¬ rungselement, vorzugsweise in Form eines Zuführungsriemen 608 oder einer Zuführungskette geführt. Von einem Vorratsbe¬ reich 610 erstreckt sich eine Papierbahn 612 über eine Um- leit- und Führungseinrichtung 614 zu der Zuführungseinrich¬ tung 602.
Bei der in Fig. 6a dargestellten Schneidemaschine ist die Papierbahn 612 mit einem perforierten Rand versehen, in dem gleichmäßig beabstandete Löcher zur Führung und zum Antrieb der Papierbahn vorgesehen sind. Um den Antrieb und die Füh¬ rung der Papierbahn 612 sicherzustellen, weist der Führungs¬ riemen 608 der Zuführungseinrichtung 602 eine Mehrzahl von Zähnen 608a auf, die mit den Löchern in dem perforierten Rand der Papierbahn 612 Eingriff nehmen. Mittels der Zufüh¬ rungseinrichtung 602 wird die Papierbahn 612 einer Schneide¬ einrichtung 616 zugeführt. Die Schneideeinrichtung 616 um¬ faßt ein sogenanntes Fallmesser 618, das im wesentlichen die Form einer Guillotine aufweist. Dieses Fallmesser iεt zwi¬ schen zwei Führungen 620, 622 beweglich geführt. Die Schnei¬ deeinrichtung umfaßt ferner eine Gegenschneide 624, an der sich das Fallmesser 618 während seiner Schneidebewegung in Richtung senkrecht zu der Papierbahn 612 vorbeibewegt. Die Betätigung des Fallmessers 618 erfolgt mittels eines Motors 626, der beispielsweise einen Riemenantrieb bestehend aus einer Antriebsrolle 628, einer Führungsrolle 630 und einem Riemen 632 mit einer Geschwindigkeit V2 antreibt. An einer exzentrischen Position der Führungsrolle 630 ist ein Ende eines Pleuels 632 befestigt, dessen gegenüberliegendes Ende mit dem Fallmesser 618 verbunden ist. Im Zusammenspiel des Antriebs 626, des Pleuels 632 und den Führungen 620, 622 führt das Fallmesser bei Antrieb des Motors 626 eine konti¬ nuierliche Auf- und Ab-Bewegung durch. In Papierlaufrichtung nach der Schneideeinrichtung 616 ist eine Papierabführein¬ richtung 634 vorgesehen, die dazu dient, die geschnittenen Papierstücke weiter zu bewegen. Diese Papierabführeinrich¬ tung umfaßt eine durch einen Motor 636 betätigte Antriebs¬ rolle 638. Der Motor 636 treibt die Antriebsrolle 638 mit einer konstanten Geschwindigkeit V3 an. Im allgemeinen ist die Geschwindigkeit V3 der Antriebsrolle 638 höher als die Zuführungsgesσhwindigkeit der Papierbahn 612, so daß ein sicherer Abtransport der geschnittenen Papiere sicherge¬ stellt ist. Die Papierabführeinrichtung 634 umfaßt neben der Antriebsrolle 638 eine Führungsrolle 640, wobei sich die ge¬ schnittenen Papiere zwischen der Antriebsrolle 638 und der Führungsrolle 640 bewegen. Die Führungsrolle 640 ist durch eine Feder 642 derart vorgespannt, daß sie auf das Papier und gegen die Antriebsrolle 638 drückt.
Nachfolgend wird anhand der in Fig. 6b dargestellten Dia¬ gramme der grundsätzliche Betrieb der in Fig. 6a beschrie¬ benen Schneidemaschine näher erläutert.
Zu einem Zeitpunkt t = 0 wird der Motor 602a angetrieben, um die Zuführungseinrichtung 602 anzutreiben, so daß das Papier auf eine Geschwindigkeit Vj beschleunigt wird. Zum Zeitpunkt ^ ist die vorbestimmte Geschwindigkeit V- erreicht und wird bis zum Zeitpunkt t2 beibehalten. Bei Erreichen des Zeit¬ punkts t2 befindet sich eine Position der Papierbahn 612, in der geschnitten werden soll, bereits in der Nähe der Schnei¬ deeinrichtung 616. Der Antrieb der Zuführungseinrichtung ist derart gesteuert, daß ab dem Zeitpunkt t2 eine Abbremsung der Papierbahn 612 erfolgt, so daß diese beim Zeitpunkt t3 angehalten ist. Sobald der Zeitpunkt t3 erreicht ist, wird der Motor 626 angetrieben und auf die Geschwindigkeit V2 beschleunigt, die zum Zeitpunkt t4 erreicht ist. Diese Ge¬ schwindigkeit wird bis zum Zeitpunkt t5 beibehalten und die Geschwindigkeit wird bis zum Zeitpunkt t6 auf Null abge¬ senkt. Während des Zeitverlaufs von t3 bis t6 erfolgt durch die Auf- und Ab-Bewegung des Pleuels 632 die Schneidebewe¬ gung des Fallmessers 618 und die Papierbahn wird an der er¬ wünschten Position geschnitten. Die Papierabführeinrichtung 634, die durch den Motor 638 fortwährend mit der Geschwin¬ digkeit V3 angetrieben ist, sorgt dafür, daß das geschnit¬ tene Papier weitertransportiert wird. Sobald der Zeitpunkt tß erreicht ist, beginnt die anhand der Fig. 6b beschriebene Steuerung der Geschwindigkeiten erneut und die Papierbahn 612 wird weiter in Richtung der Schneidevorrichtung 616 zu¬ geführt, bis die entsprechende Schneideposition auf der Pa¬ pierbahn 612 erreicht ist.
Mit den anhand der Fig. 6a beschriebenen Schneidemaschinen sind Schnittleistungen von bis 25.000 Standardvordrucken pro Stunde bzw. Schnitten pro Stunde bei Abmessungen des sich ergebenden Formats von 88,9 x 210 mm erreichbar.
Ein Nachteil der anhand der Fig. 6 beschriebenen Schneidema¬ schine darin besteht, daß deren Betrieb es erfordert, stän¬ dig eine große Masse, nämlich die Papierbahn, zu beschleuni¬ gen. Dieses ständige Beschleunigen und Abbremsen der Papier¬ bahn ermöglicht keinen kontinuierlicher Betrieb. Diese stän¬ digen Beschleunigungen und Abbremsungen führen dazu, daß die Lebensdauer der verwendeten Bauteile, insbesondere der ver¬ wendeten Motoren 602a, 626, erheblich abnimmt. Die erreich¬ baren Beschleunigungen bzw. Verzögerungen und damit die er¬ reichbaren Schnittleistungen sind außerdem dadurch begrenzt, daß es bei zu hohen Beschleunigungen zum Ausreißen der Füh¬ rungslochränder bzw. zum Abreißen der Papierbahn bei quer¬ perforiertem Material kommt. Desweiteren führt das ruck¬ artige Beschleunigen der zugeführten Papiermasse zu einer hohen Geräuschemission. Ein weiteres Problem, das diese bekannten Schneidemaschinen aufweisen, besteht darin, daß aufgrund der geringen Papier¬ laufgeschwindigkeit, die durch das ständige Beschleunigen und Abbremsen beschränkt ist, die Tauglichkeit für einen so¬ genannten On-Line-Betrieb nicht gegeben ist. Die Bezeichnung On-Line-Betrieb bezieht sich hierbei auf eine Betriebsart, bei der einem Hochgeschwindigkeitsdrucker eine Papierbahn zugeführt wird, diese bedruckt wird und direkt mit der Ge¬ schwindigkeit des Druckers der Schneidemaschine zugeführt wird.
Bei den bekannten Schneidemaschinen aus dem Stand der Tech¬ nik ist daher ein Vorratsstapel 610 vorgesehen, in den fer¬ tig bedruckte Papierbahnen von einem entfernt angeordneten Drucker eingebracht werden und von dort aus der Schneidema¬ schine zugeführt werden. Die geringe Papierlaufgeschwindig- keit hat ferner eine Obergrenze der Leistungsfähigkeit sol¬ cher bekannten Schneidemaschinen zur Folge, die bei derzei¬ tig bekannten Maschinen bei den erwähnten etwa 25.000 Stan¬ dardvordrucken pro Stunde bzw. Schnitten pro Stunde bei Ab¬ messungen des sich ergebenden Formats von 88,9 x 210 mm liegt.
Ein weiterer Grund für die oben angeführte Begrenzung der Leistungsfähigkeit dieser bekannten Maschinen besteht darin, daß es bei Leistungen von oberhalb 25.000 Schnitten pro Stunde zu chaotischen Erscheinungen der Papierbahn kommt, die durch das ständige Beschleunigen und Abbremsen hervor¬ gerufen werden und technologisch nicht zu unterdrücken oder zu steuern sind.
Im Stand der Technik sind bereits Papierhandhabungssysteme bekannt, die eine zu schneidende Papierbahn kontinuierlich zu einem Messer zuführen, ohne die Papierbahn beim Schneiden derselben anzuhalten.
Die DE-OS 2165194 betrifft ein Verfahren und eine Vorrich¬ tung zum Zuführen von Material an Bogenbe- und Bogen-verar- beitende Maschinen. Mittels einer Zugpartie wird eine Mate¬ rialbahn von einer Materialrolle einem Messerzylinder zuge¬ führt. Das Schneiden der Materialbahn erfolgt derart, daß die Materialbahn beim Erreichen des Messerzylinders mittels Saugern an dem Messerzylinder festgehalten wird und zunächst ein sogenannter Makulaturstreifen abgeschnitten wird und die so erzeugte Vorderkante der Materialbahn, die weiterhin durch die Sauger gehalten ist, wird durch Drehung des Mes¬ serzylinders an einen Führungszylinder weitergegeben. Die Vorderkante der Materialbahn wird bei einer weiteren Drehung des Zylinders am Führungszylinder festgehalten und mit der Bahngeschwindigkeit gefördert, bis die Materialbahn einen Schneidebereich erreicht, in dem durch das Messer ein Bogen abgeschnitten wird. Zwischen der Materialrolle und dem Mes¬ ser entsteht während des Betriebs eine Schlaufe, die sich während des Schneidevorgangs aufbaut und nach dem Schneiden wieder abgebaut wird.
Die DE-PS-723878 betrifft eine Fördereinrichtung für Bahnen, insbesondere Papierbahnen, an Querschneider und Faltma¬ schinen. Eine Papierbahn wird über Rollen gleichmäßig einem Messer zugeführt, wobei zwischen dem Messer und den Rollen ein Saugstempel angeordnet ist, der die Papierbahn festhält, so daß keine Weiterbeförderung von Papier in Richtung des Messers erfolgt. Durch diese Haltewirkung bildet sich eine Schleife aufgrund des stetig zugeführten Papiers.
Die oben beschriebenen Papierhandhabungssysteme, die eine zu schneidende Papierbahn während des Schneidevorgangs kontinu¬ ierlich zuführen weisen jedoch ein erhebliches Problem hin¬ sichtlich der Schnittgenauigkeit auf, sobald die Geschwin¬ digkeit der Papierzuführung einen bestimmten Wert über¬ steigt. Es wurde festgestellt, daß die Schnittgenauigkeit, deren Toleranzen im Zehntel-Millimeter-Bereich liegen, von der Ausbildung der Papierschlaufe abhängen. Die Schlaufe zeigt ab einer Papierzuführungsgeschwindigkeit, die größer als 0,8 m/s ist, ein nicht mehr reproduzierbares Verhalten. Dieses nicht mehr reproduzierbare Verhalten der Schlaufe führt zu nicht annehmbaren Schwankungen der Schnittgenauig¬ keit.
Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vor¬ richtung zum Schneiden von Papierbahnen zu schaffen, die eine deutliche höhere Leistungsfähigkeit aufweisen, auf ein¬ fache und kostengünstige Art und Weise zu realisieren sind und auch bei hohen Papierzuführungsgeschwindigkeiten eine hohe Schnittgenauigkeit aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einer Papierzuführungsein¬ richtung, die die zu schneidende Papierbahn mit im wesent¬ lichen konstanter Geschwindigkeit zuführt; einer Schneide¬ einrichtung; einer Papierverzögerungseinrichtung, die zwi¬ schen der Papierzuführungseinrichtung und der Schneideein¬ richtung angeordnet ist, und die die zugeführte Papierbahn derart verzögert, daß auf der Papierbahn eine Position fest¬ gelegt ist, an der die Schneideeinrichtung das Schneiden der Papierbahn durchführt; und einer Puffereinrichtung, die zwi¬ schen der Papierzuführungseinrichtung und der Papierverzöge¬ rungseinrichtung angeordnet ist, um während der Verzögerung der Papierbahn eine auflaufende Länge der Papierbahn in der Form einer Schlaufe aufzunehmen; wobei die Puffereinrichtung eine Einrichtung zum Führen der aufgelaufenen Papierbahn und eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen der aufgelau¬ fenen Papierbahn umfaßt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch Anordnen einer zwischen der Papierzuführungsein¬ richtung und der Schneideeinrichtung angeordneten Pufferein¬ richtung, die die während der Verzögerung der Papierbahn aufgelaufene Länge der Papierbahn aufnimmt und gleichzeitig die Bildung einer Schlaufe der aufgelaufenen Papierbahn steuert und die Schwingungen der Schlaufe dämpft, zu einem reproduzierbaren Schlaufenverhalten führt, das eine hohe Schnittgenauigkeit auch bei hohen Papierzuführungsgeschwin¬ digkeiten ermöglicht.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Zuführung der Papierbahn mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit möglich ist, wenn die Papierbahn zur Festle¬ gung der Position, an der das Schneiden erfolgen soll, kurz¬ fristig verzögert wird.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die gleichmäßige Zuführungsgeschwindigkeit der Papier¬ bahn kein ständiges Beschleunigen und Abbremsen der Papier¬ bahn mehr notwendig ist, so daß auf ein ständiges Ein/Aus- Schalten der Motoren verzichtet werden kann, was zu einer deutlichen Erhöhung der Lebensdauer dieser Motoren und der anderen Komponenten führt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar¬ in, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ge¬ genüber der Papierlaufgeschwindigkeit bei Maschinen aus dem Stand der Technik mit einer doppelten Papierlaufgeschwindig¬ keit gefahren werden kann. Dies führt zu einer Verdoppelung der Leistungsfähigkeit, die bei Vorrichtungen gemäß der vor¬ liegenden Erfindung bei 50.000 Schnitten pro Stunde liegen kann.
Wiederum ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung be¬ steht darin, daß durch die Zuführung der Papierbahn mit kon¬ stanter Geschwindigkeit die Vorrichtung gemäß der vorliegen¬ den Erfindung in einem kontinuierlichen Betrieb gefahren werden kann, was bedeutet, daß diese sich direkt an den Aus¬ gang eines Hochgeschwindigkeitsdruckers anschließen kann, so daß die Umlagerung und Zwischenspeicherung der Papierbahn entfällt.
Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen be¬ vorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nä¬ her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung;
Fig. IA eine vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbei- spiels der Puffereinrichtung;
Fig. IB eine Draufsichtdarstellung der Puffereinrichtung aus Fig. IA;
Fig. 2 eine Darstellung der Antriebselemente für das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Darstellung der Antriebselemente für das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6 eine Darstellung einer Schneidemaschine nach dem Stand der Technik.
Anhand der Fig. 1 wird nachfolgend ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher be¬ schrieben.
Fig. 1 zeigt eine Schneidemaschine 100 gemäß der vorliegen¬ den Erfindung.
Die erfindungsgemäße Schneidemaschine 100 umfaßt eine Zu- führungseinrichtung 102, eine Schneideeinrichtung 104 sowie eine zwischen der Zuführungseinrichtung 102 und der Schnei¬ deeinrichtung 104 angeordnete Papierverzögerungseinrichtung 106. Die Papierzuführungseinrichtung 102 führt eine Papier¬ bahn 108 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit zu. Die Papierverzögerungseinrichtung 106 verzögert die Zufüh¬ rung der Papierbahn 108 zu der Schneideeinrichtung 104 der¬ art, daß auf der Papierbahn 108 eine Position festgelegt ist, an der die Schneideeinrichtung 104 das Schneiden der Papierbahn durchführt. Die Papierlaufrichtung ist durch den Pfeil 110 verdeutlicht.
Bei der in Fig. l dargestellten Schneidemaschine 100 handelt es sich um ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die entsprechend dieser bevorzugten Ausführungsform weitere Komponenten und Elemente umfaßt. Diese werden nachfolgend im Detail beschrieben.
Die Zuführung der Papierbahn 108 kann beispielsweise von einem Hochgeschwindigkeitsdrucker (nicht dargestellt) erfol¬ gen. Die Zuführung erfolgt über eine Umlenk- und Führungs¬ einrichtung 112. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel ist die Papierbahn 108 mit einem perforierten Rand versehen, in dem gleichmäßig beabstandete Löcher ange¬ ordnet sind, mittels derer die Papierbahn angetrieben und geführt wird. Die Zuführungseinrichtung 102 umfaßt eine An¬ triebsrolle 114, eine Führungsrolle 116 sowie ein durch die Antriebsrolle 114 und die Führungsrolle 116 geführtes Zufüh¬ rungselement 118. Das Element 118 ist mit einer Mehrzahl von Zähnen 118a versehen, die mit den im perforierten Rand der Papierbahn 108 angeordneten Löchern Eingriff nehmen und die Papierbahn 108 auf diese Art führen und antreiben.
Zwischen der Zuführungseinrichtung 102 und der Papierverzö¬ gerungseinrichtung 106 ist eine Puffereinrichtung 120 vorge¬ sehen, die dazu dient, die Länge der Papierbahn aufzunehmen, die während der Verzögerung der Papierbahn durch die Verzö¬ gerungseinrichtung aufläuft. Ein erstes bevorzugtes Ausfüh- rungsbeispiel der Puffereinrichtung wird nachfolgend detail¬ lierter anhand der Fig.l, Fig. IA und Fig. IB beschrieben.
Wie es in Fig. 1 zu sehen ist, umfaßt die Puffereinrichtung eine untere Führungseinrichtung 122, die als Bodenblech be¬ zeichnet wird, und eine obere Führungseinrichtung, die aus zwei Führungsblechen 124a und 124b besteht. Zwischen der un¬ teren und der oberen Führungseinrichtung bewegt sich die zu schneidende Papierbahn 108. Ferner umfaßt die Puffereinrich¬ tung 120 eine Abdeckhaube 124c. An der unteren Führungsein¬ richtung 122 sind zwei Düsen 126a, 126b angeordnet sein, durch die vorzugsweise Luft austritt. Die Düsen sind vorge¬ sehen, um Luft zwischen die Papierbahn 108 und die untere Führungseinrichtung 122 einzublasen, während die Papierver¬ zögerungseinrichtung 106 den Lauf der Papierbahn 108 verzö¬ gert, so daß sich die Papierbahn 108 gleichmäßig anhebt, ohne daß es zu unerwünschten Verwerfungen oder Knicken der Papierbahn 108 kommt. Die Düsen 126a, 126b können derart angesteuert sein, daß diese nur während der Aktivierung der Verzögerungseinrichtung wirksam sind und während der Bewe¬ gung der Papierbahn 108 durch die Verzögerungseinrichtung 106 nicht aktiviert sind.
Die Funktion des unteren und oberen Führungseinrichtung und der Haube wird nachfolgend anhand der Fig. IA beschrieben, in der gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen ver¬ sehen sind. Auf die Darstellung der Düsen wurde in Fig. IA verzichtet, um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu wahren.
Die untere Führungseinrichtung 122 stellt während der Zeit, während der keine Verzögerung auftritt, sicher, daß die Pa¬ pierbahn 108 in Richtung der Verzögerungseinrichtung bzw. Schneideeinrichtung ordnungsgemäß zugeführt wird. Wie es in Fig. IA zu erkennen ist, ist die untere Führungseinrichtung 122 durch ein Bodenblech gebildet, das gegenüber der Ebene der Papierzuführung gewinkelt ausgebildet ist, um die in die Puffereinrichtung 120 eintretende Papierbahn 108 aus der Ebene der Papierzuführung abzulenken, wodurch die Ausbildung einer Schlaufe bewirkt wird. Das Bodenblech 122 ist mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen 172 versehen, durch die Luft, die von den Düsen (Fig. 1, 126a und 126b) abgegeben wird, in den Bereich zwischen dem Bodenblech 122 und der Papierbahn 108 eingebracht wird. Dies unterstützt die Aus¬ bildung der Schlaufe 170 zusätzlich zu der Wirkung des ge¬ winkelten Bodenblechs 122.
Die obere Führungseinrichtung 124 dient dazu, sicherzustel¬ len, daß in dem Fall, in dem sich die Papierbahn 108 auf¬ grund der eingeblasenen Luft an die obere Führungseinrich¬ tung 124 anlegt, die Papierbahn 108 durch die obere Füh¬ rungseinrichtung 124 sicher zu der Papierverzögerungsein¬ richtung geführt werden kann. Die obere Führungseinrichtung umfaßt ein erstes Führungsblech 124a und ein zweites Füh¬ rungsblech 124b. Die Führungsbleche 124a, 124b umfassen je¬ weils einen ersten Abschnitt 174a, 174b, die unter einem Winkel bezüglich der Papierzuführungsrichtung (Pfeil 176) angeordnet sind. Wie es durch die Pfeile 178 angedeutet ist, ist der Winkel, unter dem die ersten Abschnitte 174a, 174b angeordnet sind, verstellbar. Ferner umfassen die Führungs¬ bleche 124a, 124b jeweils zweite Abschnitte 180a, 180b, die sich im wesentlichen parallel zu der Papierzuführungsrich¬ tung 176 erstrecken und mit den ersten Abschnitten 174a, 174b verbunden sind. Die Führungsbleche 124a, 124b sind an den zweiten Abschnitten 180a, 180b an Befestigungseinrich¬ tungen 182a, 182b befestigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Befestigungseinrichtungen 182a, 182b als feststell¬ bare Lager ausgebildet, um die Winkeleinstellung der ersten Abschnitte 174a, 174b zu bewirken. Wie es in Fig. IA zu se¬ hen ist, sind die zweiten Abschnitte 180a, 180b der Füh¬ rungsbleche 124a, 124b angeordnet, um zusammen mit dem Bo¬ denblech 122 einen Eingangsabschnitt 184 und eines Ausgangε- abschnitt 186 der Puffereinrichtung 120 zu bilden.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, kann gemäß einem anderen Aus¬ führungsbeispiel das zweite Führungsblech 124b der Puffer- einrichtung 120 an der einen Führungseinrichtung 136a der Papierverzögerungseinrichtung befestigt sein.
Die Abdeckhaube 124c ist bei dem in Fig. IA dargestellten Ausführungsbeispiel an den zweiten Abschnitten 180a, 180b der Führungsbleche 124a, 124b befestigt. Hierdurch wird eine Luftkammer 188 gebildet, in der die bei hohen Papierzufüh¬ rungsgeschwindigkeiten bei der Schlaufenbildung auftretenden Schwingungen gedämpft werden. Ferner dient die Haube 124c der Schalldämpfung.
Durch die oben beschriebenen Ausgestaltung der Pufferein¬ richtung 120 wird das Verhalten der Schlaufe 170 bei hohen Papierzuführungsgeschwindigkeiten, beispielsweise oberhalb von 0,8 m/s, wieder reproduzierbar, so daß keine negative Beeinflussung der Schnittgenauigkeit auftritt. Die Toleran¬ zen der Schnittgenauigkeit können dadurch eingehalten werden und es treten keine fehlerhaft geschnittenen Papierbögen auf.
Die Fig. IB zeigt eine teilweise Draufsichtdarstellung der Puffereinrichtung 120 ohne Haube. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, das Bezugszeichen 190 bezeichnet eine untere Abdeckung oder Tragestruktur der Puf¬ fereinrichtung 120.
Nachfolgend wird wieder auf die Fig.l Bezug genommen. Die Papierverzögerungseinrichtung 106 umfaßt ein Stempelbauglied 128, das in einer Stempelbaugliedaufnahmeeinrichtung 130 ge¬ halten ist. Die Papierverzögerungseinrichtung 106 umfaßt ferner einen Gegenstempel 132, wobei die Papierbahn 108 zwi¬ schen dem Stempel 128 und dem Gegenstempel 132 hindurchge¬ führt ist. Der Stempel 128 ist über die Stempelbaugliedauf- nahmeeinrichtung 130 mit einem Kolben 134 verbunden. Der Kolben 134 ist in einer Führungseinrichtung 136a, 136b ge¬ führt. Der Kolben 134 ist durch eine Feder 138 derart vorge¬ spannt, daß die Federkraft wirksam ist, um den Stempel 128 von dem Gegenstempel 132 zu trennen. Der Kolben ist an einem dem Stempel abgewandten Ende mit einer Rolle 140 verbunden. Die Betätigung des Stempels, d.h. dessen Bewegung gegen den Gegenstempel 130 erfolgt mittels einer Kurvenscheibe bzw. Nockenwelle 142, die mit der Rolle 140 in Verbindung steht. Die Nockenwelle 142 umfaßt einen ersten Teil 142a, der be¬ wirkt, daß der Stempel 128 gegen den Gegenstempel 132 ge¬ drückt ist, wenn die Rolle 140 mit diesem Bereich 142a in Verbindung ist. Befindet sich die Rolle 140 in einem zweiten Bereich 142b der Kurvenscheibe 142, so wird durch die durch die Feder 138 ausgeübte Federkraft der Stempel 130 von dem Gegenstempel 132 getrennt.
Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Papier verzögert wird, während sich die Rolle 140 im Bereich 142a der Kurven¬ scheibe 142 befindet, und daß keine Verzögerung auf das Pa¬ pier ausgeübt wird, während sich die Rolle 140 im Bereich 142b der Kurvenscheibe 142 befindet.
Zwischen der Papierverzögerungseinrichtung 106 und der Schneideeinrichtung 104 ist eine Führungseinrichtung 144 an¬ geordnet, die eine Antriebsrolle 146 und eine Führungsrolle 148 aufweist, zwischen denen die Papierbahn 108 geführt ist. Die Führungsrolle 148 ist durch eine Feder 150 gegen die An¬ triebsrolle 146 vorgespannt. Die Transportgeschwindigkeit der Führungseinrichtung 144 ist um ein mehrfaches höher als die Transportgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 102. Da¬ durch wird erreicht, daß die während des Verzögerungsvor¬ ganges aufgelaufene Schlaufe bis zum nächsten Klemmzyklus wieder abgebaut ist.
Die Schneideeinrichtung 104 umfaßt bei dem in Fig. 1 darge¬ stellten Ausführungsbeispiel ein Fallmesser 152, das zwi¬ schen zwei Führungseinrichtungen 154, 156 geführt ist. Das Messer 152 kann in der Form eines Guillotinenmessers ausge¬ bildet sein und ist im wesentlichen senkrecht zu der Papier¬ laufrichtung angeordnet. Zwischen dem Messer 152 und einer Gegenschneide 158 wird die zu schneidende Papierbahn 108 ge¬ führt. Die Schneidemaschine 100 umfaßt ferner eine Papierab- führeinrichtung 160, die in Papierlaufrichtung nach der Schneidevorrichtung 104 angeordnet ist. Die Papierabführein¬ richtung 160 umfaßt eine Antriebsrolle 162 und eine Füh¬ rungsrolle 164, zwischen denen das geschnittene Papier ge¬ führt ist. Die Rolle 164 ist mittels einer Feder 166 gegen die Antriebsrolle vorgespannt. Um eine sichere Führung des geschnittenen Papiers von der Schneidevorrichtung 104 zu der Papierabführeinrichtung sicherzustellen, ist eine horizonta¬ le Führungseinrichtung 168 vorgesehen.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Papierabführungseinrich¬ tung 160 das Papier mit einer größeren Geschwindigkeit ab¬ transportiert, als dies mittels der Zuführungseinrichtung 102 zugeführt wird. Die Geschwindigkeit der Papierführungs¬ einrichtungen 144, 160 sind etwa gleich groß. Dies stellt sicher, daß die geschnittenen Papiere sicher von der Schnei¬ demaschine 100 abtransportiert werden.
Die Papierbahn 108 kann beispielsweise auf einer oder auf beiden Seiten durch eine Druckereinrichtung (nicht darge¬ stellt) bedruckt sein. Die Druckereinrichtung befindet sich hierbei bezüglich der Papierlaufrichtung vor der Papierzu¬ führungseinrichtung 102.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das in der Schneidevorrichtung 104 angeordnete Messer 152 bei¬ spielsweise ein Fallmesser. Im Fall der Verwendung eines Fallmessers ist die Papierverzögerungseinrichtung 106 derart angesteuert, daß die Papierbahn 108 während des Schneidens durch die Einwirkung des Stempels 128 auf die Papierbahn 108 vollständig angehalten ist.
Anhand der Fig. 2 werden nachfolgend die Antriebselemente der in Fig. 1 beschriebenen Komponenten näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß in Fig. 2 für gleiche Kompo¬ nenten oder Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet wer¬ den. Wie es in Fig. 2 zu erkennen ist, umfaßt die Zuführungsein¬ richtung 102 einen Motor oder Antrieb 200, der mit der An¬ triebsrolle 114 der Zuführungseinrichtung 102 wirksam ver¬ bunden ist, um diese mit einer konstanten Geschwindigkeit anzutreiben.
Ferner ist in Fig. 2 das Antriebssystem für die Schneideein¬ richtung 104 und die Papierverzögerungseinrichtung 106 dar¬ gestellt. Wie deutlich zu erkennen ist, werden diese beiden Einrichtungen durch einen Antrieb 202 getrieben. Der Motor 202 ist wirksam mit einer Antriebsrolle 204 verbunden, die beispielsweise einen Riemen 206 treibt, der seinerseits eine Schneideeinrichtungsantriebsrolle 208 sowie eine Papierver- zögerungseinrichtungsantriebsrolle 210 treibt. An einer ex¬ zentrischen Position der Schneideeinrichtungsantriebsrolle 208 ist ein Pleuel 212 mit einem Ende befestigt. Das dem an der Antriebsrolle 208 befestigten Ende deε Pleuels 212 ge¬ genüberliegende Ende des Pleuels ist mit dem Fallmeεεer der Schneideeinrichtung verbunden, so daß es durch die Drehung der Antriebsrolle 208 zu einer Auf- und Ab-Bewegung des Fallmesserε kommt. Die Verzögerungseinrichtungsantriebswelle 210 ist mit der Kurvenscheibe 142 verbunden und treibt diese an, wodurch die Auf- und Ab-Bewegung des Stempels bewirkt wird.
Wie es aus dem Antriebssystem für die Schneideeinrichtung 104 und die Papierverzögerungseinrichtung 106 aus Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, ist das dort gezeigte System der¬ art ausgelegt, daß während des Schneidenε gleichzeitig die Papierbahn 108 durch die Papierverzögerungseinrichtung 106 angehalten wird.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß auch andere Antriebs¬ konfigurationen möglich sind, bei denen die Schneidevorrich¬ tung 104 und die Papierverzögerungseinrichtung 106 jeweilε eigene Antriebsvorrichtungen oder Motoren aufweisen, die über eine entsprechende Steuerungsvorrichtung miteinander synchronisiert sind. In Fig. 2 ist ferner das Antriebssyεtem der Führungseinrich¬ tung 144 und der Papierabführeinrichtung 160 dargestellt. Dieses System umfaßt einen Motor 214, der wirkεam mit der Antriebεrolle 162 verbunden ist, die ihrerseits über einen Riemen 216 mit der Antriebsrolle 146 der Führungseinrichtung 144 verbunden ist. Der Motor 214 treibt sowohl die Antriebs¬ rolle 162 als auch die Antriebεrolle 146 an.
Bei der anhand der Fig. 1 und der Fig. 2 beschriebenen Schneidemaschine erfolgt die Zuführung der zu schneidenden Papierbahn 108 entsprechend dem erwünschten Format abhängig von der Anεteuerung der einzelnen Motoren 200 und 202. Die Ansteuerung erfolgt derart, daß sichergestellt ist, daß die beispielsweise bedruckte Papierbahn gemäß dem erwünschten Format geschnitten wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann bezüglich der Papierlaufrichtung vor der Papierzufüh¬ rungseinrichtung eine sog. Formaterkennungεeinrichtung ange¬ ordnet sein, wie sie in Fachkreisen an sich bekannt ist. Diese Formaterkennungseinrichtung steuert die jeweiligen An¬ triebe 200 und 202 der Papierzuführungεeinrichtung, der Pa- pierverzögerungεeinrichtung und der Papierεchneideeinrich- tung derart, daß das Schneiden der Papierbahn gemäß dem vor¬ bestimmten Format erfolgt.
Wiederum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann be¬ nachbart zu der Papierverzögerungseinrichtung 106 eine Er¬ fassungseinrichtung angeordnet sein, die vorbestimmte Mar¬ kierungen auf der Papierbahn 108 erfaßt, um abhängig von der Erfassung dieser Markierung die Papierverzögerungseinrich¬ tung 106 und die Schneideeinrichtung 104 derart zu steuern, daß die Papierbahn gemäß dem vorbeεtimmten Format geschnit¬ ten wird.
Die benachbart zu der Verzögerungseinrichtung 106 angeordne¬ te Erfassungseinrichtung kann beispielεweise ein optoelek- tronischer Wandler εein, der die entsprechenden Markierungen auf der Papierbahn erfasεen kann.
Anhand der Fig. 3 wird nachfolgend ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher be¬ schrieben.
Es wird darauf hingewiesen, daß bereits anhand der Fig. 1 beschriebene gleiche Bauteile und Komponenten dieselben Be¬ zugszeichen aufweisen und eine erneute Beschreibung dieser weggelassen ist.
Fig. 3 zeigt eine Schneidemaschine 300 mit einer Zuführungs¬ einrichtung 302, die aus einer Antriebsrolle 304 und einer Führungsrolle 306 besteht. Die Führungsrolle 306 ist mittels einer Feder 308 gegen die Antriebsrolle 304 vorgespannt. Die Papierbahn 108 wird zwiεchen der Antriebεrolle 304 und der Führungεrolle 306 der Zuführungεeinrichtung 302 geführt und angetrieben. Die in Fig. 3 dargestellte Zuführungseinrich¬ tung 302 wird bei Papierbahnen verwendet, die keinen perfo¬ rierten Randabschnitt mit vorgesehenen Führungε- und An- triebεlöchern aufweisen.
Die Schneidemaschine 300 gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt eine Schneidevorrichtung 310, die dort als Rotationsmesεer auεgeführt ist. Das Rotationsmeεεer umfaßt eine Walze 312, an der eine Klinge 314 befeεtigt iεt. Es wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß das Rotationsmesser unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen kann. In einem Fall kann die Klinge 314 an einer festen Win¬ kelposition der Walze 312 angeordnet sein, und gemeinεam mit der Gegenεchneide 158 durch eine entεprechende Formgebung der Klinge und der Gegenεchneide, wie sie in Fachkreisen an sich bekannt ist, eine Scherenwirkung auf die zu schneidende Papierbahn ausüben. Hierbei ist es erforderlich, daß die Pa¬ pierverzögerungseinrichtung 106 die Papierbahn während des Schneidens vollständig anhält. Eine weitere Ausgestaltung des Rotationsmesεers kann derart sein, daß die Klinge 314 nicht an einer festen Winkelpoεi- tion der Walze 312 befeεtigt ist, sondern sich von einer er¬ sten Winkelposition stetig zu einer zweiten Winkelposition erstreckt. Es iεt weiter erforderlich, daß die Papierverzö- gerungεeinrichtung 106 die Papierbahn lediglich zur Feεtle- gung der Position, an der der Schnitt durchzuführen ist, an¬ hält, und anschließend die Weiterbewegung der Papierbahn 108 mit einer Geschwindigkeit ermöglicht, die an die Umdrehungs¬ geschwindigkeit des Rotationsmesεers angepaßt ist, so daß sich ein Schnittkante einstellt, die senkrecht zur Laufrich¬ tung der Papierbahn verläuft. Der Weitertransport der Pa¬ pierbahn von der Papierverzögerungseinrichtung zur Schneide¬ einrichtung erfolgt mittels der Führungseinrichtung 144, die sicherεtellt, daß die oben beεchriebene Geschwindigkeit an¬ gepaßt ist, um den geraden Schnitt herbeizuführen. Ein Un¬ terschied gegenüber der Zuführungsgeschwindigkeit der Pa¬ pierbahn in die Schneidemaschine 300 wird durch den vorge¬ sehenen Puffer 102 ausgeglichen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungεbeiεpiel weiεt der Puffer 120 eine gegenüber dem anhand der Fig. 1 gezeig¬ ten Ausführungsbeispiel unterschiedliche Ausgestaltung auf. Im Gegensatz zum Ausführungεbeispiel in Fig. 1 umfaßt die Puffereinrichtung 316 eine untere Führungseinrichtung 318 zur Aufnahme der Schlaufe, die durch daε auflaufende Papierε gebildet wird. Ferner ist eine einstückige obere Führungs¬ einrichtung 320 vorgesehen, die mit zwei Düsen 322a, 322b versehen ist, die in dem Fall, in dem die Verzögerungsein¬ richtung 106 die Papierbahn verzögert, Luft in Richtung der unteren Führungseinrichtung 318 zwischen die obere Führungε- einrichtung 320 und die Papierbahn 108 einblasen, εo daß sich die Papierbahn 108 in Richtung der unteren Führungsein¬ richtung 318 bewegt. Dies stellt sicher, daß während der Verzögerung der Papierbahn keine unerwünschten Verwerfungen oder Knicke der Papierbahn auftreten. Die Wirkung der in Fig. 3 dargestellten Puffereinrichtung ist die gleiche, die mit der Puffereinrichtung aus der Fig. 1 erreicht wird. An- stelle der in Fig. 1 verwendeten Haube wird bei diesem Aus¬ führungsbeispiel der umschloεsene Luftraum durch die untere Führungseinrichtung 318 bestimmt. Ferner ist die winkel¬ mäßige Stellung der unteren Führungseinrichtung nicht ver¬ stellbar.
Die untere Führungseinrichtung 118 und die obere Führungε- einrichtung 320 wirken an ihrem einen Ende, das benachbart zu der Zuführungseinrichtung 302 angeordnet ist, und an ihrem anderen Ende, daε benachbart zu der Verzögerungsein¬ richtung 106 angeordnet ist, als gemeinsame Führungen für die Papierbahn, um eine ordnungsgemäße Zuführung zu der Ver¬ zögerungseinrichtung 106 bzw. eine ordnungsgemäße Weiterfüh¬ rung von der Zuführungseinrichtung 302 aus sicherzustellen.
Es wird darauf hingewiesen, daß die anhand der Fig. 3 darge¬ stellte Zuführungseinrichtung 302 und/oder die Pufferein¬ richtung 316 in gleicher Weise bei dem Ausführungsbeispiel, das anhand der Fig. 1 beschrieben wurde, verwendet werden können, wenn dies erwünscht ist. Die Verwendung der Zufüh¬ rungseinrichtung 302 aus dem zweiten Ausführungεbeiεpiel beim erεten Auεführungsbeispiel ist insbesondere dann wün¬ schenswert, wenn auch dort eine Papierbahn verwendet wird, die keine Perforation am Rand vorsieht.
Anhand der Fig. 4 wird nachfolgend eine mögliche Antriebs¬ konfiguration für das anhand der Fig. 3 dargestellte zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
Die Zuführungseinrichtung umfaßt einen Antrieb oder Motor 400, der mit der Antriebεrolle 304 wirksam verbunden iεt, um dieεe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit anzutreiben. Die Antriebsrolle 304 umfaßt zusätzlich eine weitere Rolle 402, um die beispielsweise ein Antriebsriemen 404 zu einer weiteren Rolle 406 führt, die mit der Antriebsrolle der Füh¬ rungseinrichtung 144 verbunden ist. Die beiden Rollen 402 und 406 sind derart ausgewählt, daß εich eine vorbestimmte Übersetzung einstellt, so daß die Führungseinrichtung 144 mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben wird, als die Zuführungεeinrichtung 302. Die Rolle 406 iεt mit einer wei¬ teren Rolle 408 verbunden, die über einen weiteren Riemen 410 mit der Antriebsrolle 162 der Papierabführeinrichtung 160 verbunden ist, εo daß die Papierabführeinrichtung mit derεelben Geεchwindigkeit angetrieben wird, wie die Füh- rungεeinrichtung 144.
Wie bereitε beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wur¬ de, so werden auch hier die Verzögerungseinrichtung 106 und die Schneideeinrichtung 310 über einen Motor 412 gemeinsam angetrieben. Der Motor 412 treibt eine Antriebsrolle 414 an, über die mittels eines Riemens 416 die Kurvenscheibe der Verzögerungseinrichtung 106 angetrieben wird und gleichzei¬ tig das Rotationsmesser angetrieben wird.
Bezüglich der Ansteuerung und möglicher anderer Ansteuerun- gen wird auf die entsprechende Beschreibung zur Fig. 2 ver¬ wiesen. Die dort auεgeführten Beiεpiele können in gleicher Weiεe auf das zweite Ausführungεbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 5 ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher be¬ schrieben.
Elemente, die bereits anhand der Fig. 1 beschrieben wurden, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und eine erneute Beschreibung ist weggelassen.
Die Schneidemaschine 500, die in Fig. 5 gezeigt ist, unter¬ scheidet sich von der anhand der Fig. 1 gezeigten Schneide¬ maschine dahingehend, daß die Papierverzögerungseinrichtung 502 eine andere Ausgestaltung aufweist. Die Papierverzögerungεeinrichtung 502 umfaßt einen Stempel 504, der in einer Stempelaufnahmeeinrichtung 506 gehalten ist. Die Papierverzögerungseinrichtung 502 umfaßt ferner einen Gegenstempel 508, an dem die obere Führungseinrichtung 124 der Puffereinrichtung 120 derart befestigt ist, daß sich diese entlang der Oberfläche des Gegenstempels 508 er¬ streckt, die dem Stempel 504 gegenüber liegt, so daß der Stempel 504 bei seiner Betätigung die Papierbahn 108 gegen einen Abschnitt der oberen Führung der Puffereinrichtung drückt. Der Stempel 504 ist über die Stempelaufnahmeeinrich¬ tung 506 mit einem Hebelarm 510 verbunden, der an dem von dem Stempel 504 entfernten Ende 512 drehbar befestigt iεt. Der Hebel 510 umfaßt eine Rolle 514, die auf einer Kurven¬ scheibe 516 läuft. Diese Kurvenεcheibe weiεt einen ersten Abschnitt 516a und einen zweiten Abschnitt 516b auf. Läuft die Rolle 514 entlang des Abschnitts 516a der Kurvenscheibe 516, so drückt der Stempel 508 die Papierbahn 108 gegen den Gegenstempel 508 bzw. gegen den Abschnitt der oberen Füh¬ rungseinrichtung des Puffers 120, der an dem Gegenstempel 508 befestigt ist. Bewegt sich die Rolle 514 entlang des Abschnitts 516b der Kurvenscheibe, so bewirkt eine durch eine Feder 518 ausgeübte Federkraft auf das Ende des Hebels 510, an dem der Stempel befestigt ist, daß der Stempel nicht auf die Papierbahn 108 einwirkt, d.h. daß er keine Verzöge¬ rung der Papierbahn bewirkt.
Es wird darauf hingewiesen, daß auch bei dem anhand der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin¬ dung anstelle der Zuführungseinrichtung 102 die Zuführungs¬ einrichtung 302, die anhand der Fig. 3 beschrieben wurde, verwendet werden kann, wenn mit der in Fig. 5 gezeigten Schneideeinrichtung 500 eine Papierbahn 108 zu schneiden ist, die keine Perforation am Rand aufweist.
Ferner kann anεtelle der Schneidevorrichtung 104, die in Fig. 5 gezeigt iεt, auch die in Fig. 3 gezeigte Schneideein¬ richtung 310, die ein Rotationsmesser verwendet, benutzt werden.
Die Schneidemaschine 500 ist nicht auf die Verwendung des in Fig. 5 gezeigten Puffers 120 beschränkt, sondern es kann ebenεo der Puffer 316, der in Fig. 3 gezeigt iεt, verwendet werden.
Bezüglich deε Antriebs der einzelnen Komponenten und der Möglichkeiten zur Erkennung der entsprechenden Formatierun¬ gen die durch die Schneidemaschine herzustellen sind, wird auf die Auεführungen zu den Fig. 1 und 2 verwieεen, die für die Schneidemaεchine 500 in gleicher Weise gelten.
Nachfolgend werden einige Leistungsparameter einer Schneide¬ maschine, wie sie beispielεweiεe anhand der Fig. 1 beεchrie- ben wurde, angegeben.
Die anhand der Fig. 1 beεchriebene Schneidemaschine 100 weist eine Leistungsfähigkeit von 50.000 Schnitten pro Stun¬ de auf, bei Abmessungen des sich ergebenden Formats von 88,9 x 210 mm. Dies entspricht etwa 14 Schnitten pro Sekunde. Die konstante Papierzuführungsgeschwindigkeit bei einer solchen Schneidemaεchine beträgt 1,23 m/s oder 243 ft./min.
Die Meεserantriebsdrehzahl liegt hierbei bei 830 U/min, die Einzugswalzendrehzahl bei 485 U/min und die Drehzahl der Ab¬ führungsrolle bei 3450 U/min, was etwa 4 m/s entspricht.
Die Schneidemaschine 100 hat eine Zykluszeit von 72 ms, eine Stempelklemmzeit von ca. 45 ms, woraus sich etwa eine Schlaufe mit 56 mm Länge ergibt, und eine Stempelöffnungs¬ zeit von ca. 27 ms.

Claims

Patentanεprüche
1. Vorrichtung (100; 300; 500) zum Schneiden von Papier¬ bahnen (108) mit
- einer Papierzuführungεeinrichtung (102; 302), die die zu εchneidende Papierbahn (108) mit im weεentlichen konεtanter Geεchwindigkeit zuführt;
- einer Schneideeinrichtung (104; 310);
- einer Papierverzögerungεeinrichtung (106; 502) , die zwischen der Papierzuführungseinrichtung (102; 302) und der Schneideeinrichtung (104; 310) angeordnet ist, und die die zugeführte Papierbahn (108) derart verzögert, daß auf der Papierbahn (108) eine Position festgelegt ist, an der die Schneideeinrichtung (104; 310) das Schneiden der Papierbahn (108) durchführt; und
- einer Puffereinrichtung (120; 316), die zwischen der PapierZuführungseinrichtung (102; 302) und der Pa¬ pierverzögerungseinrichtung (106; 502) angeordnet ist, um während der Verzögerung der Papierbahn (106) eine auflaufende Länge der Papierbahn (108) in der Form einer Schlaufe (170) aufzunehmen;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Puffereinrichtung (120) eine Einrichtung (122, 124a, 124b; 318, 320) zum Führen der aufgelaufenen Pa¬ pierbahn und eine Einrichtung (124c, 188; 318) zum Dämpfen von Schwingungen der aufgelaufenen Papierbahn umfaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung eine untere Führungsein¬ richtung in der Form eines bezüglich der Papierzufüh¬ rungsrichtung (176) gewinkelten Bodenblechs (122) auf¬ weist, daε eine Mehrzahl von Auεnehmungen (172) umfaßt, wobei eine oder mehrere Luftdüεen (126a, 126b) auf einer von der Papierbahn (108) abgewandten Seite deε Bodenblechs (122) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungseinrichtung eine obere Führungseinrich¬ tung mit einem ersten Führungsblech (124a) und einem zweiten Führungsblech (124b) umfaßt, die jeweils einen ersten Abschnitt (174a, 174b) aufweisen, der in einem Winkel zu der PapierZuführungsrichtung (176) angeordnet ist, und jeweils einen zweiten Abschnitt (180a, 180b) aufweisen, der im wesentlichen parallel zur Papierzu¬ führungsrichtung angeordnet ist, wobei der Winkel, unter dem die ersten Abschnitte (174a, 174b) angeordnet sind, verstellbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungseinrichtung durch eine Haube (124c) gebildet ist, die die Führungeinrichtung umschließt und eine Luftkammer (188) bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
das die Führungs- und die Dämpfungseinrichtung durch eine obere Führungseinrictung (320) und durch eine un¬ tere Führungseinrichtung (318) gebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierverzögerungseinrichtung (106; 502) eine Stempeleinrichtung (128; 504) aufweist, die auf die Pa¬ pierbahn (108) einwirkt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideeinrichtung (104) ein Fallmesser (152) umfaßt, das im wesentlichen senkrecht zu der zu schnei¬ denden Papierbahn (108) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Papierverzögerungseinrichtung (106; 502) die Papierbahn (108) vollständig anhält.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 biε 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideeinrichtung (310) ein Rotationεmeεser (314) umfaßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Papierverzögerungseinrichtung (106; 502) die Papierbahn vollständig anhält.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Papierbahn (108) mit Führungsperforationen ver¬ sehen ist; und
daß die Papierzuführungseinrichtung (102) eine Traktor¬ einrichtung (118, 118a) zur Führung der Papierbahn (108) umfaßt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu schneidende Papierbahn (108) zumindeεt auf einer Seite bedruckt iεt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
eine Druckereinrichtung, die bezüglich der Papierlauf- richtung vor der Papierzuführungεeinrichtung (102; 302) angeordnet iεt, um die Papierbahn (108) zu bedrucken.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anεprüche, gekennzeichnet durch
eine Papierabführungseinrichtung (160) , die bezüglich der Papierlaufrichtung hinter der Schneideeinrichtung (104; 310) angeordnet ist, um die jeweils geschnittenen Einzelpapiere weiterzuleiten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Papierabführungseinrichtung (160) die geschnit¬ tenen Einzelpapiere mit einer höheren Geschwindigkeit abführt als die Geschwindigkeit, mit der die PapierZu¬ führungseinrichtung (102; 302) die Papierbahn (108) zu¬ führt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideeinrichtung (104; 310) und die Papier¬ verzögerungseinrichtung (106; 502) einen gemeinsamen Antrieb (220; 412) aufweisen.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Papierlaufrichtung vor der Papierzu- führungεeinrichtung (102; 302) eine Formaterkennungs¬ einrichtung angeordnet ist, die die jeweiligen Antriebe (200, 202; 400, 412) der Papierzuführungseinrichtung (102; 302), der Papierverzögerungseinrichtung (106; 502) und der Papierschneideeinrichtung (104; 310) der¬ art steuert, daß das Schneiden der Papierbahn (108) ge¬ mäß einem vorbestimmten Format erfolgt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß benachbart zu der Papierverzögerungεeinrichtung (106; 302) eine Erfassungseinrichtung angeordnet ist, die vorbestimmte Markierungen auf der Papierbahn (108) erfaßt, um abhängig von der Erfaεsung dieεer Markierun¬ gen die Papierverzögerungseinrichtung (106; 302) und die Schneideeinrichtung (104; 310) derart zu steuern, daß das Schneiden der Papierbahn (108) gemäß einem vor¬ bestimmten Format erfolgt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erfassungseinrichtung eine optoelektronische Einrichtung erfaßt.
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