EP0822915B1 - Verfahren und vorrichtung zum querschneiden einer papierbahn - Google Patents

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EP0822915B1
EP0822915B1 EP96909042A EP96909042A EP0822915B1 EP 0822915 B1 EP0822915 B1 EP 0822915B1 EP 96909042 A EP96909042 A EP 96909042A EP 96909042 A EP96909042 A EP 96909042A EP 0822915 B1 EP0822915 B1 EP 0822915B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
paper web
guide plate
conveyor
loop
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96909042A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0822915A1 (de
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
Application filed by Boewe Systec AG filed Critical Boewe Systec AG
Publication of EP0822915A1 publication Critical patent/EP0822915A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0822915B1 publication Critical patent/EP0822915B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01—Means for holding or positioning work
    • B26D7/02—Means for holding or positioning work with clamping means
    • B26D7/025—Means for holding or positioning work with clamping means acting upon planar surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H35/00—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers
    • B65H35/04—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with transverse cutters or perforators
    • B65H35/06—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with transverse cutters or perforators from or with blade, e.g. shear-blade, cutters or perforators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/512—Changing form of handled material
    • B65H2301/5121—Bending, buckling, curling, bringing a curvature
    • B65H2301/51212—Bending, buckling, curling, bringing a curvature perpendicularly to the direction of displacement of handled material, e.g. forming a loop

Definitions

  • the invention relates to a device for cross cutting a paper web with a stationary cutting tool, which has cooperating cutting knives with one arranged in front of the cutting tool during the Operation of the device continuously driven first conveyor, by means of which the paper web between two successive cutting operations is each supplied in a predetermined length with a in the area between the first conveyor and the Cutting tool provided, driven synchronously with this Clamping device, by means of which the immediate adjacent to the cutting tool, lying in front of this Area of the paper web for the duration of the cutting process can be clamped until the passage between the Cutting knives is free again, and with one in the area between the first conveyor and the clamping device provided space in which the during the cutting process from the first conveyor continuously fed paper web section in the form of a theoretically straight versus Extend the feed direction transversely to the arched loop can.
  • the paper web When post-processing printed paper webs, e.g. of computer printouts, the paper web is said to be in cut individual sheets of paper with a form height e.g. can be between 3 "and 12".
  • a form height e.g. can be between 3 "and 12".
  • automatic cutting machines that are next to one Cutting tool, which is used for cross cutting the paper web is also equipped with cutting tools, which cut off the perforated edges of the paper web or can also split them lengthways.
  • a such cutting machine that has been used in practice has proven itself excellently is in the prospectus B ⁇ WE SYSTEC AG, D-86135 Augsburg, "B ⁇ WE automatic cutting machine 310 ", 3/94. This automatic cutting machine processes zigzag folded, printed paper webs.
  • A, 31 31 101 is a device for cross cutting a paper web of the type mentioned known in which one in front of the clamping device second conveyor, consisting of a continuous driven upper conveyor roller and one from below this pressable lower conveyor roller, which can be lowered from the upper conveyor roller is provided.
  • the conveyor roller is synchronized with the drive of the clamping device or the cutting knife of the kind that before a cut first the paper web in the clamping device clamped and at the same time the lower one Conveyor roller is lowered down. Because of that comes the paper web to a standstill and also the second Conveyor no longer acts on the paper web on.
  • the invention is therefore based on the object Device for cross cutting a paper web to create the kind mentioned at the beginning, with which also at very high paper feed speeds and high cutting frequency a high cutting accuracy achieved and at the same time the noise pollution is significant is reduced.
  • the damping hood is in combination with the Openings provided with guide plate also very high paper feed speeds and high Cutting frequencies for great cutting accuracy. Even at paper feed speeds over 0.8 m / sec. and a cutting frequency of over 10 cuts / sec. are cutting accuracies in the tenths of a millimeter range achieved with a tolerance of ⁇ 0.3 mm. This is due to the fact that inside the damping hood defined and constant air pressure conditions are present during the loop formation Environmental influences, such as air currents, heat effects and the like. Keep away from the loop. Also be Vibrations of the loop are damped and as a result an orderly, reproducible loop formation is ensured. The arrangement is also in this context of the perforated guide plate from Importance.
  • the guide plate ensures that the loop only ever in one direction can train, the breakthroughs being crucial Importance. Because of the breakthroughs air in during the swirling of the loop the space between the loop and the guide plate come in quickly, but especially the air escape quickly from this room again when after End the cutting process through the loop the second conveyor is pulled flat again.
  • the invention enables the cutting performance approx. 80,000 cuts / hour at a form height of 3 ". Thanks to the high cutting performance it is possible to do the cross cutting on line afterwards perform a laser printer, which has other advantages brings with it.
  • the device for cross cutting a paper web has according to the embodiment shown in Figures 1 and 2 a cutting tool 1 with a stationary cutting knife 2 and an up and down movable cutting knife 3 on.
  • a first is at a distance from the cutting tool 1
  • Conveyor 4 is provided, which in this embodiment is designed as a so-called tractor.
  • the tractor consists of two arranged parallel to each other Conveyor belts 5 with their spikes 6 in perforations engage on both longitudinal edges of the paper web 7.
  • the conveyor 4 is continuously with a Peripheral speed V1 driven, e.g. the delivery speed an upstream, not shown Corresponds to the laser printer.
  • V1 driven Peripheral speed
  • This clamping device 8 is preferably nearby of the cutting tool 1, i.e. their distance from the cutting tool 1 is less than its distance to the conveyor 4.
  • a third is expedient behind the cutting tool 1 Conveyor 10 is provided, which is also continuous is driven at a conveying speed V2, the conveyor speed V2 of the second Conveyor 9 corresponds.
  • the clamping device 8 comprises two jaws 11, the in the transverse direction of the paper web 7 at a distance from one another are arranged and of which only one in the drawing is shown. These jaws 11 act with a stationary pad 12 together. Each jaw 11 is at one (lower) end of a cross to the feed direction A arranged the paper web 7 movable plunger 13, whose other (upper) end carries a roller 14, which cooperates with a cam disc 15.
  • the cam disc 15 can be driven synchronously with the cutting tool 1.
  • a common Belt drive may be provided.
  • the belt drive also drives the movable cutting knife 3.
  • the belt drive is expediently driven continuous, but it can also be intermittent be.
  • the second conveyor 9 and the third conveyor 10 appropriately each have a continuous drivable conveyor roller 20 or 21 and at least an axially parallel pressure roller 22, 23 on the under elastic prestress 24 on the conveyor roller 20 or 21 is present.
  • the elastic bias 24 is preferred adjustable.
  • the drive of the two conveyor rollers 20, 21 can for example by a third Engine. This third engine gives the Conveyor rollers 20, 21 a conveyor speed V2, the for example four times the conveying speed V1 of the first conveyor 4.
  • a bulging device 25 is provided, which on the paper web 7, at least at times a cross to the feed direction A directed force P exerts. If the feed direction A, as in the embodiment shown in Figures 1 and 2 the case is essentially horizontal, then the force P should be directed upwards. This has the advantage that the feed during the cutting process stored paper web section 7a after the release of the clamping device 8 also by Gravity is supported, as detailed below is described.
  • a guide plate can first be used to generate the force P.
  • 26 may be provided, which compared to the Conveyor elements 5 of the first conveyor 4 and Clamping elements 11, 12 tangential to the clamping device 8 Level E-E arched transversely to feed direction A. is. In the illustrated embodiment the bulge 26a takes place upwards.
  • the movable cutting knife 3 can are also driven continuously so that alternately a cutting process is carried out or the passage between the cutting blades 2 and 3 is released is. While the latter is the case, too the clamping device 8 opened so that the paper web 7 by the conveyors 4 and 9 and larger ones Format heights also by the conveyor 10 in Direction A is moved on.
  • the conveyor rollers 20, 21 of the second conveyor 9 and the third conveyor 10 continue to rotate.
  • the movable cutting knife 3 goes down and cuts a paper sheet 7b in the desired format height, which is immediately carried out by the third conveyor 10 is moved on.
  • the conveyor rollers 20, 21 have one smooth steel surface and the elastic preload 24 is adjusted so that the conveyor rollers 20, 21st can continue to rotate while clamping the paper web, without damaging it.
  • the second conveyor promotes 9 the end adjacent to the cutting device 1 the paper web with a conveying speed V2 further, which is higher than the conveying speed V1 the first conveyor 4.
  • This will stored loop 7a removed.
  • the moving on of the paper web section stored in the form of the loop 7a is also generated by the in the loop Tension favors the free end of the paper web pushes towards the cutting tool 1.
  • the loop 7a cannot expand backwards, because paper web constantly through the first conveyor 4 is funded.
  • gravity will still take effect, which is the loop 7a pushes down and thereby the paper web in Moved towards the cutting tool 1.
  • the second Conveyor 9 therefore only needs that in shape the loop stored small paper web section 7a to move further, this further movement by the voltage built up during the clamping and the Gravity is favored.
  • Holding the paper web can be done in other ways done, for example, by clamps on the edge attack the paper web. The only thing that matters is that the clamping device is synchronous with the cutting tool is driven so that the clamping device holds the paper web during the cutting process.
  • the guide plate 26 is curved upwards, the Bulging through an angled portion 26b of the guide plate is achieved.
  • the guide plate 26 is still with a Plurality of openings 36, e.g. circular holes, Mistake. Through these openings 36 can during Bulge of the loop air between the loop and the guide plate can enter quickly, in particular however, the air from the space between the loop 7a and escape the guide plate 26 quickly if after Completion of the cutting process through the loop second conveyor 9 is pulled flat again.
  • the paper web 7 comes on the bend 26b to the facility.
  • Friction is achieved that the second Conveyor tension exerted on the paper web not fully up to the first conveyor 4 can reproduce.
  • baffles influencing the formation of the loop 37, 38 provided in the front and rear area of the guide plate 26 inclined opposite one another above it.
  • These baffles 37, 38 are for Support for even loop formation.
  • the guide plates 37, 38 ensure that the loops are always in roughly the same place and that the loop is not in the feed direction A walks forward or backward.
  • the Baffles 37, 38 make the loop formation reproducible.
  • the inclination of each baffle 37, 38 adjustable relative to the guide plate 26 is.
  • the guide plates 37, 38 by one in each case transverse to the feed direction A.
  • the room is above the Guide plates 26 and above the guide plates 37, 38 enclosed by a damping hood 41.
  • the Damping hood 41 should be at a greater distance be arranged by the loop 7a so that it is still sufficient Air space between the loop 7a and the inside of the Damping hood is present.
  • the damping hood acts on the one hand as an air chamber, which is used for loop formation vibrations occurring at high speeds dampens and it also serves for sound insulation.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Querschneiden einer Papierbahn, mit einem stationären Schneidwerkzeug, welches zusammenarbeitende Schneidmesser aufweist, mit einer vor dem Schneidwerkzeug angeordneten, während des Betriebes der Vorrichtung kontinuierlich angetriebenen ersten Fördereinrichtung, mittels der die Papierbahn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneidevorgängen jeweils in vorbestimmter Länge zugeführt wird, mit einer im Bereich zwischen der ersten Fördereinrichtung und dem Schneidwerkzeug vorgesehenen, synchron mit diesem angetriebenen Klemmeinrichtung, mittels welcher der unmittelbar an das Schneidwerkzeug angrenzende, vor diesem liegende Bereich der Papierbahn für die Dauer des Schneidevorgangs festklemmbar ist, bis der Durchgang zwischen den Schneidmessern wieder frei ist, und mit einem im Bereich zwischen der ersten Fördereinrichtung und der Klemmeinrichtung vorgesehenen Freiraum, in welchem sich der während des Schneidevorganges von der ersten Fördereinrichtung kontinuierlich nachgeförderte Papierbahnabschnitt in Form einer gegenüber der theoretisch geraden Vorschubrichtung quer hierzu ausgewölbten Schlaufe ausdehnen kann.
Bei der Nachverarbeitung von bedruckten Papierbahnen, z.B. von Computerausdrucken, soll die Papierbahn in einzelne Papierblätter mit einer Vordruckhöhe geschnitten werden, die z.B. zwischen 3" und 12" liegen kann. Zu diesem Zweck gibt es Schneideautomaten, die neben einem Schneidwerkzeug, welches zum Querschneiden der Papierbahn dient, auch mit Schneidwerkzeugen ausgerüstet sind, welche die perforierten Ränder der Papierbahn abschneiden oder diese auch in Längsrichtung teilen können. Ein solcher Schneidautomat, der sich in der Praxis bisher hervorragend bewährt hat, ist in dem Prospekt der BÖWE SYSTEC AG, D-86135 Augsburg, "Schneideautomat BÖWE 310", 3/94, beschrieben. Dieser Schneideautomat verarbeitet zickzackförmig gefalzte, bedruckte Papierbahnen. Er weist zum Querschneiden ein aus einem ruhenden und einem auf- und abbeweglichen Schneidmesser bestehendes Schneidwerkzeug auf. Vor diesem Schneidwerkzeug ist eine erste Fördereinrichtung angeordnet, die als sogenannter Traktor ausgebildet ist. Dieser besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten, endlosen Transportbändern, die mit ihren Stacheln in Perforation an beiden Rändern der Papierbahn eingreifen. Dieser bekannte Schneidautomat arbeitet nach dem Start-Stopp-Prinzip. Während die Schneidmesser voneinander entfernt und der Durchgang zwischen ihnen freigegeben ist, fördert der Traktor die Papierbahn jeweils um eine der Formathöhe entsprechende Länge weiter. Dann stoppt der Traktor und die Schneidmesser des Schneidwerkzeuges führen den Schneidevorgang durch. Sobald der Durchgang zwischen dem Schneidmesser wieder frei ist, wird der Traktor erneut gestartet. Obwohl die Schneidleistung dieser bekannten Schneidautomaten mit etwa 27000 Schnitten pro Stunde, bei einer Vordruckhöhe von 3" (= 7,5 Schnitte/s), schon recht hoch ist, entspricht sie nicht mehr zukünftigen Anforderungen. Moderne Datenverarbeitungsanlagen arbeiten mit Laserdruckern mit so hoher Geschwindigkeit, daß der bekannte Schneidautomat nicht in der Lage wäre, die vom Laserdrucker ausgedruckte Papierbahn on line, d.h. im Anschluß an den Drucker mit einer der Arbeitsgeschwindigkeit des Druckers entsprechenden Geschwindigkeit, zu zerschneiden. Die Arbeitsgeschwindigkeit des bekannten Schneidautomaten läßt sich auch nicht mehr wesentlich steigern. Dies ist durch das Start-Stopp-Prinzip systembedingt. Vor jedem Schnitt muß die Papierbahn stillgesetzt und nach jedem Schnitt vom Stillstand innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde wieder auf die volle Fördergeschwindigkeit beschleunigt werden und dies mehr als 30.000 x pro Stunde. Die bei noch größerer Schnittleistung auf die Papierbahn einwirkenden Beschleunigungskräfte sind so groß, daß die Randperforationen ausreißen können und, falls die Papierbahn mit Querperforation versehen ist, diese an den Querperforationen reißt.
Aus der DE,A,31 31 101 ist eine Vorrichtung zum Querschneiden einer Papierbahn der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher vor der Klemmeinrichtung eine zweite Fördereinrichtung, bestehend aus einer kontinuierlich angetriebenen oberen Förderrolle und einer von unten an diese andrückbaren unteren Förderrolle, die von der oberen Förderrolle nach unten absenkbar ist, vorgesehen ist. Die Absenkbewegung der unteren Förderrolle erfolgt synchron mit dem Antrieb der Klemmeinrichtung bzw. des Schneidmessers der Art, daß vor einem Schnitt zunächst die Papierbahn in der Klemmeinrichtung festgeklemmt und gleichzeitig die untere Förderrolle nach unten abgesenkt wird. Dadurch kommt die Papierbahn zum Stillstand und auch die zweite Fördereinrichtung wirkt nicht länger auf die Papierbahn ein. Da die erste Fördereinrichtung kontinuierlich weiterfördert, wird die Papierbahn gestaut und es bildet sich zwischen der ersten und der zweiten Fördereinrichtung eine frei nach unten hängende Schlaufe aus. Während der Klemmung der Papierbahn erfolgt das Querschneiden derselben mittels des Schneidwerkzeuges. Nach beendetem Schnitt wird die Klemmung wieder aufgehoben und die untere Förderrolle wird an die obere Förderrolle der zweiten Fördereinrichtung angedrückt. Da diese mit höherer Fördergeschwindigkeit arbeitet als die erste Fördereinrichtung, wird die während des Querschneidens gebildete Schlaufe wieder flachgezogen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei höheren Papier-Vorschubgeschwindigkeiten über 0,5 m/Sek. und dementsprechend hoher Schnittfrequenz die Schlaufenbildung nicht mehr geordnet und reproduzierbar verläuft. Aus den chaotischen Verhältnissen bei der Schlaufenbildung resultieren vor allem Schnittungenauigkeiten in Bezug auf die Länge der abgeschnittenen Papierblätter, die außerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Außerdem tritt durch die rasche Aufeinanderfolge von Schlaufenbildung und Flachziehen der Schlaufe eine erhebliche Lärmbelästigung auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Querschneiden einer Papierbahn der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welcher auch bei sehr hohen Papier-Vorschubgeschwindigkeiten und hoher Schnittfrequenz eine hohe Schnittgenauigkeit erreicht und gleichzeitig die Lärmbelästigung wesentlich reduziert wird.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen der ersten Fördereinrichtung und der Klemmeinrichtung ein Führungsblech vorgesehen ist, daß das Führungsblech mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehen ist und daß der Raum oberhalb des Führungsbleches von einer Dämpfungshaube umschlossen ist, die mit Abstand von der Schlaufe angeordnet ist.
Die Dämpfungshaube führt in Kombination mit dem mit Durchbrechungen versehenen Führungsblech auch bei sehr hohen Papier-Vorschubgeschwindigkeiten und hohen Schnittfrequenzen zu einer großen Schnittgenauigkeit. Auch bei Papiervorschubgeschwindigkeiten über 0,8 m/Sek. und einer Schnittfrequenz von über 10 Schnitten/Sek. werden Schnittgenauigkeiten im Zehntel-Millimeter-Bereich mit einer Toleranz ± 0,3 mm erreicht. Dies ist darauf zurückzuführen, daß innerhalb der Dämpfungshaube definierte und gleichbleibende Luftdruckverhältnisse vorhanden sind, die während der Schlaufenbildung Umgebungseinflüsse, wie Luftströmungen, Wärmeeinwirkungen und dgl. von der Schlaufe fernhalten. Außerdem werden Schwingungen der Schlaufe gedämpft und hierdurch eine geordnete, reproduzierbare Schlaufenbildung sichergestellt. In diesem Zusammenhang ist auch die Anordnung des mit Durchbrechungen versehenen Führungsbleches von Wichtigkeit. Das Führungsblech sorgt dafür, daß sich die Schlaufe immer nur in einer Richtung nach oben ausbilden kann, wobei den Durchbrechungen entscheidende Bedeutung zukommt. Durch die Durchbrechungen kann nämlich während des Auswirbelns der Schlaufe Luft in den Raum zwischen der Schlaufe und dem Führungsblech rasch eintreten, insbesondere kann jedoch die Luft aus diesem Raum wieder rasch entweichen, wenn nach Beendigung des Schneidevorgangs die Schlaufe durch die zweite Fördereinrichtung wieder flachgezogen wird. Die Erfindung ermöglicht es, die Schnittleistung auf ca. 80.000 Schnitte/Std. bei einer Vordruckhöhe von 3" zu steigern. Dank der hohen Schnittleistung ist es möglich, das Querschneiden on line im Anschluß an einen Laserdrucker durchzuführen, was weitere Vorteile mit sich bringt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigen:
Figur 1
einen Längsschnitt der Vorrichtung zum Querschneiden einer Papierbahn,
Figur 2
einen Teillängsschnitt dieser Vorrichtung im Bereich der Schlaufenbildung in einem größeren Maßstab,
Figur 3
eine Teildraufsicht in Richtung III der Figur 2.
Die Vorrichtung zum Querschneiden einer Papierbahn weist gemäß dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Schneidwerkzeug 1 mit einem stationären Schneidmesser 2 und einem auf- und abbeweglichen Schneidmesser 3 auf. In Abstand vor dem Schneidwerkzeug 1 ist eine erste Fördereinrichtung 4 vorgesehen, welche bei diesem Ausführungsbeispiel als sogenannter Traktor ausgebildet ist. Der Traktor besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Förderbändern 5, die mit ihren Stacheln 6 in Perforationen an beiden Längsrändern der Papierbahn 7 eingreifen. Die Fördereinrichtung 4 wird kontinuierlich mit einer Umfangsgeschwindigkeit V1 angetrieben, die z.B. der Liefergeschwindigkeit eines vorgeschalteten, nicht dargestellten Laserdruckers entspricht. Im Bereich zwischen der Fördereinrichtung 4 und dem Schneidwerkzeug 1 ist eine synchron mit diesem angetriebene Klemmeinrichtung 8 vorgesehen. Diese Klemmeinrichtung 8 ist vorzugsweise in der Nähe des Schneidwerkzeuges 1 angeordnet, d.h. ihr Abstand von dem Schneidwerkzeug 1 ist geringer als ihr Abstand zur Fördereinrichtung 4.
Zwischen der Klemmeinrichtung 8, die nachstehend noch näher beschrieben, wird, und dem Schneidwerkzeug 1 ist vorzugsweise unmittelbar angrenzend an dieses eine kontinuierlich angetriebene, zweite Fördereinrichtung 9 angeordnet, deren Fördergeschwindigkeit (= Umfangsgeschwindigkeit) V2 größer ist als die Fördergeschwindigkeit V1 der ersten Fördereinrichtung 4.
Hinter dem Schneidwerkzeug 1 ist zweckmäßig eine dritte Fördereinrichtung 10 vorgesehen, die ebenfalls kontinuierlich angetrieben wird und zwar mit einer Fördergeschwindkeit V2, die der Fördergeschwindigkeit V2 der zweiten Fördereinrichtung 9 entspricht.
Die Klemmeinrichtung 8 umfaßt zwei Klemmbacken 11, die in Querrichtung der Papierbahn 7 in Abstand voneinander angeordnet sind und von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist. Diese Klemmbacken 11 wirken mit einer stationären Unterlage 12 zusammen. Jeder Klemmbacken 11 ist an dem einen (unteren) Ende eines quer zur Vorschubrichtung A der Papierbahn 7 beweglichen Stößels 13 angeordnet, dessen anderes (oberes) Ende eine Rolle 14 trägt, die mit einer Nockenscheibe 15 zusammenwirkt. Die Nockenscheibe 15 ist synchron mit dem Schneidwerkzeug 1 antreibbar. Zu diesem Zweck kann ein gemeinsamer Riementrieb vorgesehen sein. Der Riementrieb treibt auch das bewegliche Schneidmesser 3 an. Der Antrieb des Riementriebes erfolgt zweckmäßig kontinuierlich, er kann jedoch auch intermittierend sein. Die Antriebsgeschwindigkeit n des Riementriebes ist in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit V1 der ersten Fördereinrichtung 4 so einstellbar, daß immer dann ein Schnitt erfolgt, wenn die Papierbahn 7 durch die Fördereinrichtung 4 gegenüber dem Schneidwerkzeug 1 um eine der gewünschten Formathöhe (= Vordruckhöhe) entsprechende Länge weiterbewegt wurde.
Die zweite Fördereinrichtung 9 und die dritte Fördereinrichtung 10 weisen zweckmäßig jeweils eine kontinuierlich antreibbare Förderrolle 20 bzw. 21 und mindestens eine hierzu achsparallele Andruckrolle 22, 23 auf, die unter elastischer Vorspannung 24 an der Förderrolle 20 bzw. 21 anliegt. Die elastische Vorspannung 24 ist vorzugsweise einstellbar. Der Antrieb der beiden Förderrollen 20, 21 kann beispielsweise durch einen dritten Motor erfolgen. Dieser dritte Motor erteilt den Förderrollen 20, 21 eine Fördergeschwindigkeit V2, die beispielsweise viermal so groß ist wie die Fördergeschwindigkeit V1 der ersten Fördereinrichtung 4.
Ferner ist zwischen der ersten Fördereinrichtung 4 und der Klemmeinrichtung 9 eine Auswölbeeinrichtung 25 vorgesehen, welche auf die Papierbahn 7, zumindest zeitweise eine quer zur Vorschubrichtung A gerichtete Kraft P ausübt. Wenn die Vorschubrichtung A, wie es bei dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, im wesentlichen horizontal verläuft, dann sollte die Kraft P nach oben gerichtet sein. Dies hat den Vorteil, daß der Vorschub des während des Schneidevorganges gespeicherten Papierbahnabschnittes 7a nach dem Lösen der Klemmeinrichtung 8 auch noch durch die Schwerkraft unterstützt wird, wie nachstehend noch näher beschrieben wird.
Zur Erzeugung der Kraft P kann zunächst ein Führungsblech 26 vorgesehen sein, welches gegenüber einer die Förderelemente 5 der ersten Fördereinrichtung 4 und die Klemmelemente 11, 12 der Klemmeinrichtung 8 tangierenden Ebene E-E quer zur Vorschubrichtung A ausgewölbt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Auswölbung 26a nach oben.
Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Während des Betriebes der Vorrichtung werden die erste Fördereinrichtung 4 mit einer Fördergeschwindigkeit V1 und die zweite und dritte Fördereinrichtung 9 bzw. 10 mit einer größeren Fördergeschwindigkeit V2 kontinuierlich angetrieben. Das bewegliche Schneidmesser 3 kann ebenfalls kontinuierlich angetrieben werden, so daß abwechselnd ein Schneidevorgang durchgeführt wird bzw. der Durchgang zwischen den Schneidmessern 2 und 3 freigegeben ist. Während letzteres der Fall ist, ist auch die Klemmeinrichtung 8 geöffnet, so daß die Papierbahn 7 durch die Fördereinrichtungen 4 und 9 und bei größeren Formathöhen auch durch die Fördereinrichtung 10 in Richtung A weiterbewegt wird. Sobald die Papierbahn gegenüber dem Schneidwerkzeug 1 um die eingestellte Formathöhe weiterbewegt wurde, drückt die Nockenscheibe 15 den Stößel 13 nach unten, so daß die Papierbahn zwischen Klemmbacken 11 und stationärer Unterlage 12 festgeklemmt wird. Die Förderrollen, 20, 21 der zweiten Fördereinrichtung 9 und der dritten Fördereinrichtung 10 drehen sich weiter. Das bewegliche Schneidmesser 3 geht nach unten und schneidet ein Papierblatt 7b in der gewünschten Formathöhe ab, welches sofort durch die dritte Fördereinrichtung 10 weiterbewegt wird. Die Förderrollen 20, 21 weisen eine glatte Stahloberfläche auf und die elastische Vorspannung 24 ist so abgestimmt, daß sich die Förderrollen 20, 21 während der Klemmung der Papierbahn weiterdrehen können, ohne diese zu beschädigen.
Während die Papierbahn für die Dauer des Schneidvorganges durch die Klemmeinrichtung 8 festgehalten wird, fördert die erste Fördervorrichtung 4 kontinuierlich Papierbahn nach. Dieser nachgeförderte Papierbahnabschnitt wird in Form einer gegenüber der theoretisch geraden Vorschubrichtung A quer hierzu nach oben ausgewölben Schlaufe 7a gespeichert. Durch das ausgewölbte Führungsblech 26 wird das Auswölben begünstigt und dafür Sorge getragen, daß die Auswölbung in eine vorbestimmte Richtung, nämlich nach oben erfolgt. Während der Auswölbung entsteht in der Schlaufe 7a eine Spannung, ähnlich wie in einem Knickstab. Wird nach Beendigung des Schneidevorganges der Durchgang zwischen den Schneidmessern 2, 3 wieder freigegeben, dann öffnet auch die Klemmeinrichtung 8 dadurch, daß der Bereich 15a der Nockenscheibe 15 in den Bereich der Rolle 14 gelangt. Sobald die Klemmeinrichtung 8 geöffnet wird, fördert die zweite Fördereinrichtung 9 das an die Schneideinrichtung 1 angrenzende Ende der Papierbahn mit einer Fördergeschwindigkeit V2 weiter, die höher ist als die Fördergeschwindigkeit V1 der ersten Fördereinrichtung 4. Hierdurch wird die gespeicherte Schlaufe 7a abgebaut. Die Weiterbewegung des in Form der Schlaufe 7a gespeicherten Papierbahnabschnittes wird auch durch die in der Schlaufe erzeugte Spannung begünstigt, die das freie Ende der Papierbahn in Richtung zum Schneidwerkzeug 1 weiterschiebt. Nach rückwärts kann sich die Schlaufe 7a nicht ausdehnen, weil ständig Papierbahn durch die erste Fördereinrichtung 4 nachgefördert wird. Zusätzlich zu der in der Schlaufe 7a aufgebauten Spannung kann bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch noch die Schwerkraft wirksam werden, welche die Schlaufe 7a nach unten drückt und hierdurch die Papierbahn in Richtung zum Schneidwerkzeug 1 weiterbewegt. Die zweite Fördereinrichtung 9 braucht also immer nur den in Form der Schlaufe gespeicherten kleinen Papierbahnabschnitt 7a weiterzubewegen, wobei diese Weiterbewegung durch die während der Klemmung aufgebaute Spannung und die Schwerkraft begünstigt wird.
Das Festhalten der Papierbahn kann auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch Klemmzangen, die am Rand der Papierbahn angreifen. Entscheidend ist lediglich, daß die Klemmeinrichtung synchron mit dem Schneidwerkzeug so angetrieben wird, daß die Klemmeinrichtung während des Schneidevorganges die Papierbahn festhält.
Einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Schnittleistung bildet die in Figur 2 und 3 dargestellte Ausgestaltung des Bereiches, in dem die Schlaufenbildung erfolgt. Es wurde nämlich festgestellt, daß bei Papier-Vorschubgeschwindigkeiten ab etwa 0,8 m/s (was etwa 38000 Schnitten pro Stunde bei einer Vordruckhöhe von 3" entspricht) unakzeptable Schwankungen in der Schnittgenauigkeit auftreten. Um trotz hoher Vorschubgeschwindigkeiten und hoher Schnittleistung eine ausreichende Schnittgenauigkeit im Zehntel-Millimeter-Bereich, z.B. im Bereich ± 0,3 mm, zu erzielen, ist es zweckmäßig, die nachstehend beschriebenen Maßnahmen in Kombination anzuwenden.
Das Führungsblech 26 ist nach oben ausgewölbt, wobei die Auswölbung durch eine Abwinklung 26b des Führungsbleches erreicht wird. Das Führungsblech 26 ist weiterhin mit einer Vielzahl von Durchbrechungen 36, z.B. kreisrunden Löchern, versehen. Durch diese Durchbrechungen 36 kann während der Auswölbung der Schlaufe Luft zwischen die Schlaufe und das Führungsblech rasch eintreten, insbesondere kann jedoch die Luft aus dem Raum zwischen der Schlaufe 7a und dem Führungsblech 26 rasch entweichen, wenn nach Beendigung des Schneidevorganges die Schlaufe durch die zweite Fördereinrichtung 9 wieder flachgezogen wird. Hierbei kommt die Papierbahn 7 auf der Abwinklung 26b zur Anlage. Durch die an dieser Stelle entstehende Reibung wird erreicht, daß sich der von der zweiten Fördereinrichtung auf die Papierbahn ausgeübte Spannung nicht in vollem Umfang bis zur ersten Fördereinrichtung 4 fortpflanzen kann.
Weiterhin sind, in Papiervorschubrichtung A gesehen, im vorderen und hinteren Bereich des Führungsbleches 26 oberhalb desselben entgegengesetzt zueinander geneigt, die Schlaufenbildung beeinflussende Leitbleche 37, 38 vorgesehen. Diese Leitbleche 37, 38 sind zur Unterstützung einer gleichmäßigen Schlaufenbildung eingebaut. Durch die Leitbleche 37, 38 wird erreicht, daß die Schlaufenbildung immer in etwa an der gleichen Stelle erfolgt und daß die Schlaufe nicht in Vorschubrichtung A vorwärts oder rückwärts wandert. Vor allem durch die Leitbleche 37, 38 wird die Schlaufenbildung reproduzierbar. Um die Schlaufenbildung beeinflussen zu können, ist es ferner zweckmäßig, daß die Neigung jedes Leitbleches 37, 38 gegenüber dem Führungsblech 26 einstellbar ist. Zu diesem Zweck sind die Leitbleche 37, 38 um jeweils eine quer zur Vorschubrichtung A verlaufende Achse 39, 40 schwenkbar und durch eine nicht dargestellte Einrichtung feststellbar.
Weiterhin ist der Raum oberhalb des Führungsbleches 26 und oberhalb der Leitbleche 37, 38 von einer Dämpfungshaube 41 umschlossen. Die Dämpfungshaube 41 sollte dabei mit größerem Abstand von der Schlaufe 7a angeordnet sein, damit noch genügend Luftraum zwischen der Schlaufe 7a und dem Innern der Dämpfungshaube vorhanden ist. Die Dämpfungshaube fungiert einerseits als Luftkammer, welche die bei der Schlaufenbildung bei hohen Geschwindigkeiten auftretenden Schwingungen dämpft und sie dient andererseits auch zur Schalldämmung.
Die bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gemeinsam angewendeten Maßnahmen führen zu einer Stabilisierung und Reproduzierbarkeit der Schlaufenbildung, was nach den gemachten Erfahrungen bei hohen Schnittleistungen Voraussetzung für eine hohe Schnittgenauigkeit mit Toleranzen im Zehntel-Millimeter-Bereich ist.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Querschneiden einer Papierbahn (7), mit einem stationären Schneidwerkzeug (1), welches zusammenarbeitende Schneidmesser (2, 3) aufweist, mit einer vor dem Schneidwerkzeug angeordneten, während des Betriebes der Vorrichtung kontinuierlich angetriebenen, ersten Fördereinrichtung (4), mittels der die Papierbahn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneidevorgängen jeweils in vorbestimmter Länge zugeführt wird, mit einer im Bereich zwischen der ersten Fördereinrichtung (4) und dem Schneidwerkzeug (1) vorgesehenen, synchron mit diesem angetriebene Klemmeinrichtung (8), mittels welcher der unmittelbar an das Schneidwerkzeug (1) angrenzende, vor diesem liegende Bereich der Papierbahn (7) für die Dauer des Schneidevorganges festklemmbar ist, bis der Durchgang zwischen den Schneidmessern (2, 3) wieder frei ist, und mit einem im Bereich zwischen der ersten Fördereinrichtung (4) und der Klemmeinrichtung (8) vorgesehenen Freiraum (30), in welchem sich der während des Schneidevorganges von der ersten Fördereinrichtung kontinuierlich nachgeförderte Papierbahnabschnitt in Form einer gegenüber der theoretisch geraden Vorschubrichtung (A) quer hierzu ausgewölbten Schlaufe (7a) ausdehnen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Fördereinrichtung (4) und der Klemmeinrichtung (8) ein Führungsblech (26) vorgesehen ist, daß das Führungsblech (26) mit einer Vielzahl von Durchbrechungen (36) versehen ist und daß der Raum oberhalb des Führungsbleches (26) von einer Dämpfungshaube (41) umschlossen ist, die mit Abstand von der Schlaufe (7a) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsblech (26) gegenüber einer die Förderelemente (5) der ersten Fördereinrichtung (4) und die Klemmelemente (11, 12) der Klemmeinrichtung (8) tangierenden Ebene (E-E) quer zur Vorschubrichtung (A) nach oben ausgewölbt ist.
  3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Papiervorschubrichtung (A) im vorderen und hinteren Bereich des Führungsbleches (26) oberhalb desselben entgegengesetzt zueinander geneigte, die Schlaufenbildung beeinflussende Leitbleche (37, 38) vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung jedes Leitbleches (37, 38) gegenüber dem Führungsblech (26) einstellbar ist.
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