EP2485974B1 - Vorrichtung zum schneiden von papierbahnen - Google Patents

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EP2485974B1
EP2485974B1 EP09783775.1A EP09783775A EP2485974B1 EP 2485974 B1 EP2485974 B1 EP 2485974B1 EP 09783775 A EP09783775 A EP 09783775A EP 2485974 B1 EP2485974 B1 EP 2485974B1
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EP
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paper
webs
cutting
paper webs
container
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René KRÖHNERT
Wolfgang Freyer
Beat Kipfer
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Kern AG
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Kern AG
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Publication date
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    • Y10T83/2207—Means to move product in a nonrectilinear path

Definitions

  • the present invention relates generally to a device for cutting paper webs, in particular a longitudinal and transverse cutting device and in particular a device in the buffer area in front of the cross-cutting device, where the paper web or the paper webs are cut longitudinally and prepared for a cyclic feed and a trigger assembly for the controlled withdrawal of the cut paper in the region of the cross-cutting device.
  • Cutting devices have been known for some time. They are mainly used for the cutting of printed paper webs required by larger companies in the services sector, such as the financial or insurance sectors and administrations. These are high-performance paper processing equipment, which u.a. Include power cutting devices and are designed to operate as automated as possible.
  • EP 1 268 329 On this just described principle is also based in EP 1 268 329 respectively.
  • WO 01/66448 described web delay, in a device for cutting paper webs.
  • the EP 1 741 653 describes the EP 1 741 653 in that first the paper web is cut longitudinally and then the two separate webs are fed via a respective large, loosely hanging loop of the cross-cutting device. In this device is due to the relatively large loop the risk of uncontrolled paper guide and thus the tilting and crumpling.
  • Another object of the present invention is to break the discontinuities in the discontinuous part In the case of the cross-separation means to keep as short as possible and thus to accelerate the withdrawal of the cut paper.
  • a device for cutting paper webs with a largely continuously operated region of the paper feed and a discontinuous region of the transverse separation of the paper web according to the wording according to claim 1 is accordingly proposed.
  • the buffer area optionally provided after the longitudinal cutting between the continuous and discontinuous region, for coupling the continuous and discontinuous region has at least one upwardly open, box-like container into which the paper web or webs are guided in a looped manner.
  • a negative pressure can be generated, such that the paper web is driven or pulled into the container and optionally against the side walls.
  • the buffer area is arranged according to a longitudinal cutting device, in which at least two longitudinal webs are produced, whereby at least two separate and adjacent webs are guided in the container, or the two webs are guided in two containers arranged next to one another.
  • a separating device such as a separating diaphragm, centrally between the loops of the paper webs, in order to prevent centering of the loops in the center.
  • the container or containers have a U-shaped cross-section, for example, suction openings or a suction fan in the bottom of the container for generating a negative pressure may be arranged to pull the paper webs down. But it is also possible to provide further in the side walls of the container suction elements to pull the paper webs against the side walls.
  • the paper webs thus produced can be correspondingly looped into a container, pulled, or it can be arranged side by side or offset side by side corresponding to three or more containers to the respective paper webs for the compensation to pull into the container.
  • a so-called braking zone following the buffer zone or the containers mentioned above, for example by passing along a negative pressure is generated below the paper webs leaving the container or containers in order to prevent uncontrolled paper movement. Since the paper webs leaving the buffer zone are briefly stopped and accelerated again in the region of the transverse cutting, there is a risk of so-called overshoot on exiting the paper webs from the vacuum box described above, which can lead to bulging or tearing of the paper webs. For this reason, it is proposed according to the invention to provide, for example each subsequent to the so-called vacuum box in the swept through the paper webs surface suction holes, by means of which below the paper web, a negative pressure can be generated.
  • the generated negative pressure is control-coupled with the transverse cutting process or the transport rollers upstream of the transverse cutting process, so that a braking effect is generated when the transport or during the paper delay, by means of the negative pressure.
  • the negative pressure is released, so that the braking effect is eliminated and can be accelerated with little force and low rail load.
  • a further measure according to the invention is proposed in order to optimally guide the one or other or both paper webs into the region of the transverse separation, to increase the cutting accuracy and to remove the cut papers from the cutting region as quickly as possible and without traces of abrasion.
  • a transport device arranged downstream of the transverse cutting device is controllable such that it is at least temporarily can be deactivated when feeding the paper web by one of the cross-cutting device upstream transport device is deactivated, so that the paper web without resistance in the region of the transverse separation can be inserted.
  • this subsequent conveyor is activated to carry away the cut paper. It may, for example, be two rollers or rollers engaged for transport, one roller or roller being movable away from the other during insertion of the paper web and driven against the other roller or roller at or shortly before or shortly before transverse separation ,
  • the transverse separation by means of a cutting element which has two cutting edges, such that with each movement of the cutting element, that is, upwards or downwards, a transverse separation of the paper web can be effected.
  • a cross-cutting device in which such a cross-cutting device is described, which is also part of the present invention in combination with the proposed measures according to the invention.
  • an assembly device comprising inclined sliding tubes in order to arrange the at least two parallel, previously longitudinally separated paper webs running one above the other.
  • the sliding tubes are preferably equipped with blown air to smear or stick together the Paper webs to prevent further preferred embodiments of the inventive device are characterized in dependent claims.
  • FIG. 1 shows in longitudinal section schematically a plant for cutting paper webs both in the longitudinal and in the transverse direction.
  • the paper web 3 is at almost continuous speed one or two lanes from a stack or withdrawn from a roll in the cutting unit 1.
  • the inlet can be equipped with a manual cross-section knife to facilitate feeding.
  • the reading zone 7 is arranged directly after the inlet and is designed to be short for reading, preferably from above and from below over the entire width of the form. For a few rare exceptions, however, it is possible to provide a start / stop operation at reduced power in the reading zone.
  • the paper web is pulled by means of the reading zone 7 subsequent central drive 9 through the inlet and the reading zone.
  • the drive is controlled so that the most uniform web run is achieved depending on control information, preferably from the reading (or number of sheets in applications without reading), drive the subsequent knife, application specifications such as form height, speed, acceleration ramps, loop length, etc.
  • the central section is made by means of a so-called central cutting knife 11.
  • the web is pushed through the central cutting knife and the separated in the middle tracks are further fed to the buffer zone 15, as the in FIG. 1 Whether it works with suction, for example with a suction fan in the bottom 17 from below or with injection of air from above, is in each case to optimize due to the given conditions.
  • An important point of the present invention is the novel arrangement of the generated by the central section separate loops for the coupling of the continuous operation in paper feed with the discontinuous operation in the subsequent cross-separation and simultaneous solution to the problem of merging the two sub-webs in 2-up operation with different feed of the partial webs.
  • the two loops of the two partial webs may have a different length. Both partial loops are at the inlet and outlet in the same plane.
  • FIG. 3a is fragmentary schematic and shown in detail the buffer area 15 in detail.
  • FIG. 3b shows the buffer area 15 in perspective.
  • analogous results can be achieved as by suction from below, for example by means of suction fan through corresponding openings 18th
  • the vacuum box 12 may have a vertical baffle 22 in the middle to prevent attachment of the two loops in the middle. Whether this actually leads to two separate vacuum trays, or this separating plate only in the upper region, for example in two parts with angle parts 22 ', is present, can be varied depending on requirements and operation.
  • the two paper webs 3 'and 3 are guided over a so-called controlled braking area 21 as in perspective FIG. 4 shown.
  • suction holes 26 in the contact surface formed by the paper webs 3 'and 3 ", as shown schematically in FIG FIG. 4 shown.
  • the great advantage of the deceleration proposed according to the invention lies, on the one hand, in the fact that the paper web is not bulged during braking, and no normally used brake elements such as brushes, rollers and the like can lead to toner smearing of the printed paper webs. Also, the braking effect can be canceled quickly in the paper acceleration to prevent cracking while the paper delay maximum braking effect occurs.
  • a so-called merger unit 23 is provided next to the braking region 21, in which the two paper webs 3 'and 3 "are guided one over the other at different levels, for example by means of inclined sliding tubes
  • these sliding tubes of the merger unit 23 are equipped, for example, with blown air FIG. 1 clearly. This different height is needed to make room for the two subsequent drives 24 and 25.
  • the merger unit is adjustable for one-way, logical and illogical. In the single-track case, the tube axes run transversely to the belt direction.
  • the two partial webs 3 'and 3 "converge from their two planes to as short a transport path as possible to the cross-cutting device
  • the two transverse drives 24 and 25 run in start-stop mode
  • the subsequent transverse separation can be effected, for example, by means of a conventional cutting element Cutting element having two cutting edges, so that both in downward movement as well as in upward movement of the cutting element, a cutting operation can be performed.
  • a conventional cutting element Cutting element having two cutting edges, so that both in downward movement as well as in upward movement of the cutting element, a cutting operation can be performed.
  • WO 2004/018167 in which such an advantageous cutting element is described in detail.
  • the content of this patent application is hereby part of the present invention and, in combination with the measures according to the invention for solving the stated problem, likewise claims the invention.
  • the guide roller or roller 41 is driven against the drive roller or roller 43 in position 2, whereby the now cut paper 31 is transported away.
  • the mode of operation of the transport device 29 may also be such that the uncut web is transported through the take-off rollers after the cut sheet 31 has been removed. Then the take-off roller is lifted as described above, so that at least just before cutting the train can stretch without resistance.
  • the trigger or guide roller 41 is delivered only during the cut, that is driven against the drive roller 43. But it is also possible to do so already very shortly before the cut to fix the cut sheet. In other words, synchronous operation takes place on the one hand of the transport devices 24 and 25 and on the other hand of the transport device 29 comprising the two rollers or rollers 41 and 43.
  • the big advantage of this type of deduction compared to the deduction devices used today is that a simpler synchronization of feed and deduction is possible, the paper webs do not have to be driven by a so-called slip between the two rollers or rollers, the cutting accuracy can be increased simultaneously several paper webs can be synchronized on a cutting mark and the system is not overdetermined by the use of multiple feeds and only one deduction.
  • the plant described focuses on the so-called 2-up operation. This corresponds to today's standard.
  • the plant described according to the invention takes into account the problems arising from the so-called 2-up operation, since it is necessary to merge two parallel webs.
  • the 1-up processing is only a trivial special case by a single-track operation is easily possible by removing the central cutting blade and straightening the sliding tubes in the merger.
  • a second drive is required in the entrance area, for example by the existing central drive laterally offset and a second drive is arranged.
  • 3.4 or more tracks can be performed in parallel next to each other, be it by already feeding several tracks or by one or two tracks are cut several times.
  • the plant presented in FIGS. 1 to 4 , serves primarily to illustrate the present invention.
  • the system can be configured differently or supplemented by other elements. It is also possible to modify the selected parts of the system.
  • it is proposed, on the one hand, to design the buffer designed according to the invention between continuous and discontinuous operation to compensate for the largely continuous propulsion with the discontinuous operation.
  • the controlled braking following the buffer area to achieve a controlled braking of the paper webs and finally the controlled trigger or the synchronization of feed and deduction in the area of the transverse separation.

Landscapes

  • Advancing Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen, wie insbesondere eine Längs- und Quertrenneinrichtung und im Besonderen eine Vorrichtung im Pufferbereich vor der Quertrenneinrichtung, wo die Papierbahn bzw. die Papierbahnen längs geschnitten und für einen taktweisen Vorschub vorbereitet werden sowie eine Abzugsanordnung für den gesteuerten Abzug des geschnittenen Papiers im Bereich der Quertrenneinrichtung.
  • Schneideinrichtungen sind schon seit längerem bekannt. Sie werden hauptsächlich zum Zuschneiden von bedruckten Papierbahnen verwendet, wie sie von grösseren Unternehmen im Dienstleistungsbereich, wie Finanz- oder Versicherungssektor sowie Verwaltungen benötigt werden. Dabei handelt es sich um Hochleistungspapierverarbeitungsgeräte, welche u.a. Leistungsschneidevorrichtungen umfassen und auf einen möglichst automatischen Betrieb ausgerichtet sind.
  • Um einen sicheren Betrieb bei derart hohen Durchsätzen und Geschwindigkeiten zu gewährleisten, müssen verschiedene Vorkehrungen getroffen werden. So ist beispielsweise die ruhige und sichere Führung der Papierbahn von zentraler Bedeutung. Ein anderes Problem stellt sich bei der Papierzuführung für die Schneidevorrichtung: Um eine sichere und für alle Zwecke qualitativ hinreichende Papierquertrennung vornehmen zu können, welche insbesondere keine Rissspuren aufweisen sollte, muss die Papierbahn vor und bei der Quertrennung für einen kurzen Moment angehalten werden. Daraus folgt, dass die Papierbahn am Ort der Quertrenneinrichtung mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt wird, bzw. verschiedene Phasen der Bewegung durchläuft. Neben einer Phase der konstanten Geschwindigkeit, die im praktischen Betrieb beliebig kurz bis verschwindend sein kann, werden auch Phasen der Beschleunigung sowie eine Abbremsphase zum Stillstand benötigt. Daraus ergibt sich eine Durchschnittsgeschwindigkeit, die der Geschwindigkeit der Papierzuführung entspricht und die Betriebsgeschwindigkeit der andauernd arbeitenden Vorrichtung ausmacht.
  • Weil diese Hochleistungsschneider möglichst kontinuierlich und unterbruchsfrei arbeiten sollten, müssen Massnahmen getroffen werden, wonach die Papierbahn in einem bestimmten Bereich der Verarbeitungsstrasse bzw. der Schneidevorrichtung aufgestaut wird (Brems- bzw. Haltephase), um nach der erfolgten Quertrennung während einer Beschleunigungsphase das aufgestaute Material abzubauen und wieder in die Normalbewegung (konstante Geschwindigkeit) überzugehen. Dabei ist sicherzustellen, dass insbesondere die Art der Beschleunigung nicht zu einem Reissen der Papierbahn führt.
  • Aus DE 100 11 006 ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einer von einem Gebläse betriebenen Papierverzögerungseinrichtung bekannt, bei der die Papierbahn mittels eines von der Unterseite der Bahn wirkenden Luftstroms durch eine nach oben gerichtete Schlaufe geführt wird.
  • Auf diesem eben beschriebenen Prinzip beruht auch die in EP 1 268 329 bzw. WO 01/66448 beschriebene Bahnverzögerung, bei einer Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen. Weiter beschreibt die EP 1 741 653 , dass zunächst die Papierbahn längs geschnitten wird und anschliessend die beiden getrennten Bahnen über je eine grosse, lose hängende Schlaufe der Quertrenneinrichtung zugeführt werden. Bei dieser Einrichtung besteht durch die relativ grosse Schlaufe die Gefahr der unkontrollierten Papierführung und damit des Verkantens und Zerknitterns.
  • Als nächstliegender Stand sind die Vorrichtung und das Verfahren nach EP 1 798 176 A1 anzusehen.
  • Ebenso wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass bei der anschliessenden Querschneidevorrichtung die Papierbahnen nur sehr kurz für den Schneidevorgang gestoppt werden, das heisst, der Quertrennvorgang muss möglichst rasch erfolgen, damit es in der Zufuhr nicht zu unnötigem und übergrossem Papierstau kommt.
  • Es ist somit eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzubieten, bei der die Koppelung des wenigstens annähernd kontinuierlichen Betriebes beim Papiereinzug mit dem diskontinuierlichen Betrieb bei der Quertrenneinrichtung derart erfolgt, dass kein Verrutschten, Zerknittern oder gar Reissen der Papierbahn erfolgt. Wichtig ist auch, dass durch das Längstrennen der Papierbahn und damit des Mergens der zwei Teilbahnen, der dadurch entstehende unterschiedliche Vorschub der Teilbahnen ausgeglichen wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Unterbrüche im diskontinuierlichen Teil, das heisst bei der Quertrennung, möglichst kurz zu halten und damit den Abzug des geschnittenen Papiers zu beschleunigen.
  • Gemäss der vorliegenden Erfindung wird entsprechend eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einem weitgehendst kontinuierlich betriebenen Bereich der Papierzuführung und einem diskontinuierlichen Bereich der Quertrennung der Papierbahn gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1, vorgeschlagen.
  • Vorgeschlagen wird, dass der gegebenenfalls nach dem Längsschneiden zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Bereich vorgesehene Pufferbereich, zur Koppelung des kontinuierlichen und diskontinuierlichen Bereiches, mindestens ein nach oben offenes, boxenartiges Behältnis aufweist, in welches die Papierbahn bzw. die Papierbahnen hängend geschlauft geführt werden.
  • Im Behältnis ist ein Unterdruck erzeugbar, derart, dass die Papierbahn in das Behältnis und gegebenenfalls gegen die Seitenwände getrieben bzw. gezogen wird.
  • Möglich ist aber auch, dass im Bereich der Öffnung ein Gebläse vorgesehen ist, um die Papierbahn in das Behältnis zu treiben.
  • Der Pufferbereich ist gemäss einer Ausführungsvariante nach einer Längsschneideeinrichtung angeordnet, bei welcher mindestens zwei Längsbahnen erzeugt werden, womit im Behältnis mindestens zwei getrennte und nebeneinander verlaufende Bahnen geführt sind, oder die beiden Bahnen in zwei nebeneinander angeordneten Behältnissen geführt werden. Durch das Anordnen des Pufferbereiches nach einer Längstrenneinrichtung wird dem Problem Rechnung getragen, dass zwei Teilbahnen mittels möglicherweise unterschiedlichem Vorschub zur Quertrenneinrichtung geführt werden. Somit ist eine bessere Pufferung zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Betrieb auch der getrennt bewegten Papierbahnen gewährleistet.
  • Wiederum gemäss einer weiteren Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, mittig zwischen den Schlaufen der Papierbahnen eine Trenneinrichtung, wie eine Trennblende, vorzusehen, um ein Ankragen der Schlaufen mittig zu verhindern.
  • Falls das oder die Behältnisse einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, können beispielsweise Saugöffnungen bzw. ein Sauggebläse im Boden des Behältnisses für das Erzeugen eines Unterdruckes angeordnet sein, um die Papierbahnen nach unten zu ziehen. Es ist aber auch möglich, weiter in den Seitenwandungen des Behältnisses Saugelemente vorzusehen, um die Papierbahnen gegen die Seitenwandungen zu ziehen.
  • Für den Fall, dass beispielsweise drei oder mehr Längsbahnen erzeugt werden, können entsprechend die so erzeugten Papierbahnen in ein Behältnis geschlauft, gezogen werden, oder aber es können entsprechend drei oder mehr Behältnisse nebeneinander oder versetzt nebeneinander angeordnet werden, um die jeweiligen Papierbahnen für den Ausgleich in das Behältnis zu ziehen.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, nachfolgend an die Pufferzone bzw. die oben erwähnten Behältnisse eine sogenannte Bremszone vorzusehen, indem entlang beispielsweise unterhalb der aus dem Behältnis oder den Behältnissen austretenden Papierbahnen ein Unterdruck erzeugt wird, um so eine unkontrollierte Papierbewegung zu verhindern. Da die die Pufferzone verlassenden Papierbahnen im Bereich des Querschneidens kurz angehalten und wieder beschleunigt werden, besteht die Gefahr des sogenannten Überschiessens beim Austreten der Papierbahnen aus der vorab beschriebenen Vakuumbox, was zum Aufbauchen oder Reissen der Papierbahnen führen kann. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, jeweils anschliessend an die sogenannte Vakuumbox in der durch die Papierbahnen überstrichenen Oberfläche beispielsweise Sauglöcher vorzusehen, mittels welchen unterhalb der Papierbahn ein Unterdruck erzeugbar ist. Der erzeugte Unterdruck ist steuerungsgekoppelt mit dem Querschneidevorgang bzw. der den Querschneidevorgang vorgeschalteten Transportrollen, sodass beim Anhalten des Transportes bzw. bei der Papierverzögerung, mittels des Unterdrucks eine Bremswirkung erzeugt wird. Bei der Papierbeschleunigung wird der Unterdruck aufgehoben, so dass die Bremswirkung entfällt und mit geringer Kraft und geringer Bahnbelastung beschleunigt werden kann.
  • Im Bereich der Quertrenneinrichtung wird eine weitere erfindungsgemässe Massnahme vorgeschlagen, um einerseits die Eine oder Andere oder beide Papierbahnen optimal in den Bereich der Quertrennung zu führen, die Schnittgenauigkeit zu erhöhen und um die geschnittenen Papiere aus dem Schnittbereich möglichst rasch und ohne Abriebspuren zu entfernen. Vorgeschlagen wird dabei, dass eine der Quertrenneinrichtung nachgeschaltete Transporteinrichtung derart steuerbar ist, dass sie zumindest zeitweise deaktivierbar ist beim Zuführen der Papierbahn durch eine der Quertrenneinrichtung vorgeschaltete Transporteinrichtung deaktivierbar ist, derart dass die Papierbahn widerstandsfrei in den Bereich der Quertrennung einführbar ist. Bei oder kurz nach oder kurz vor dem Quertrennvorgang wird diese nachfolgende Transporteinrichtung aktiviert, um das geschnittene Papier wegzutransportieren. Es kann sich beispielsweise um zwei für den Transport im Eingriff stehende Rollen oder Walzen handeln, wobei die eine Walze oder Rolle beim Einführen der Papierbahn von der anderen wegbewegbar ist und bei oder kurz nach oder kurz vor erfolgter Quertrennung gegen die andere Rolle oder Walze getrieben wird.
  • Vorzugsweise erfolgt die Quertrennung mittels einem Schneideelement welches zwei Schneidekanten aufweist, derart, dass bei jeder Bewegung des Schneidelementes, das heisst aufwärts oder abwärts, eine Quertrennung der Papierbahn bewirkt werden kann. Verwiesen sei auf die WO 2004/018167 , in welcher eine derartige Quertrennvorrichtung beschrieben ist, welche in Kombination mit den erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen ebenfalls Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
  • Schliesslich wird vorgeschlagen im Bereich zwischen Pufferbereich und Quertrennung eine Zusammenführeinrichtung vorzusehen, aufweisend schräggestellte Gleitrohre, um die mindestens zwei parallel verlaufenden, vorab längsgetrennten Papierbahnen, übereinander verlaufend anzuordnen. Die Gleitrohre sind vorzugsweise mit Blasluft ausgerüstet, um ein Verschmieren oder Aneinanderkleben der Papierbahnen zu verhindern, Weitere bevorzugte Ausführungsvarianten der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
  • Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Schneiden von Papierbahnen gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 11. Weitere Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Verfahrens sind in weiteren abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
  • Die Erfindung wird nun beispielsweise und unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1 schematisch im Längsschnitt eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Längs- und Quertrennen von Papierbahnen,
    • Fig. 2 die Anlage aus Figur 1 schematisch in Obendraufsicht,
    • Fig. 3a im Schnitt und schematisch den Pufferbereich der Anlage aus Figur 1,
    • Fig. 3b in Perspektive den Pufferbereich der Anlage aus Fig. 1
    • Fig. 4 in Perspektive die Bremsvorrichtung anschliessend an den Pufferbereich, und
    • Fig. 5 auszugsweise schematisch und im Schnitt den Bereich der Quertrennung der Anlage aus Figur 1.
  • Figur 1 zeigt im Längsschnitt schematisch eine Anlage zum Schneiden von Papierbahnen sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung. Die Papierbahn 3 wird mit nahezu kontinuierlicher Geschwindigkeit ein- oder zweibahnig ab einem Stapel oder ab einer Rolle in die Schneidanlage 1 eingezogen. Der Einlauf kann mit einem manuellen Querschnittmesser ausgerüstet sein, um das Einziehen zu erleichtern.
  • Die Lesezone 7 ist direkt nach dem Einlauf angeordnet und wird kurz gestaltet für Lesung vorzugsweise von oben und von unten auf der gesamten Formularbreite. Für wenige seltene Ausnahmefälle ist es allerdings möglich, einen Start-/Stoppbetrieb bei reduzierter Leistung in der Lesezone vorzusehen.
  • Die Papierbahn wird mittels des der Lesezone 7 anschliessenden zentralen Antriebes 9 durch den Einlauf und die Lesezone gezogen. Der Antrieb ist so geregelt, dass ein möglichst gleichmässiger Bahnlauf erzielt wird in Abhängigkeit von Steuerungsinformationen, vorzugsweise aus der Lesung (bzw. Blattzahl bei Applikationen ohne Lesung), Antrieb beim anschliessenden Messer, Applikationsvorgaben wie Formularhöhe, Geschwindigkeit, Beschleunigungsrampen, Schlaufenlänge, etc.
  • Anschliessend an den Antrieb erfolgt der Mittelschnitt mittels einem sogenannten Mittelschnittmesser 11. Die Bahn wird durch das Mittelschnittmesser gestossen und die in der Mitte getrennten Bahnen werden weiter der Pufferzone 15 zugeführt, wie der in Figur 1 schematisch dargestellten Vakuumbox 12. Ob diese mit Saugen, beispielsweise mit einem Sauggebläse im Boden 17 von unten arbeitet oder mit Einblasen von Luft von oben, ist jeweils aufgrund der gegebenen Bedingungen zu optimieren.
  • Ein wichtiger Punkt der vorliegenden Erfindung besteht in der neuartigen Anordnung der durch den Mittelschnitt erzeugten getrennten Schlaufen für die Koppelung des kontinuierlichen Betriebes beim Papiereinzug mit dem diskontinuierlichen Betrieb bei der anschliessenden Quertrennung und gleichzeitiger Lösung der Problematik des Mergens der zwei Teilbahnen im 2-up Betrieb mit unterschiedlichem Vorschub der Teilbahnen.
  • Anstelle eines einzigen Vakuumbehältnisses 12 ist es selbstverständlich auch möglich, zwei nebeneinander angeordnete Behältnisse vorzusehen, welche in Anlagelängsrichtung auch versetzt zueinander angeordnet sein können.
  • In Abweichung zum Stand der Technik ist der Pufferbereich 15 nachfolgend dem Mittelschnitt angeordnet, das heisst, in der Vakuumbox 12 sind die beiden Bahnen bereits getrennt und die beiden Schlaufen 3' und 3" nebeneinander angeordnet, wodurch sich in der Vakuumbox eine doppelte Funktion ergibt:
    • Kompensation Start-/Stoppbetrieb an der nachfolgenden Quertrennung zum nahezu kontinuierlichen Betrieb am Eingang
    • Kompensation eines unterschiedlichen Vorschubs der beiden getrennten Teilbahnen aufgrund unterschiedlichen Vorschubs nur der einen oder anderen Bahn bei nicht gemeinsamem Schnitt.
  • Somit können die beiden Schlaufen der beiden Teilbahnen eine unterschiedliche Länge aufweisen. Beide Teilschlaufen befinden sich bei Einlauf und Auslauf in der gleichen Ebene.
  • In Figur 3a ist ausschnittsweise schematisch und im Schnitt der Pufferbereich 15 detailliert dargestellt. Figur 3b zeigt den Pufferbereich 15 in Perspektive. Hier können alternativ mittels einem Gebläse 24 durch Einblasen der Luft von oben, analoge Ergebnisse erzielt werden wie durch Saugen von unten, beispielsweise mittels Ansauggebläse durch entsprechende Öffnungen 18.
  • Die Vakuumbox 12 kann in der Mitte ein vertikales Trennblech 22 aufweisen, um ein Anhängen der beiden Schlaufen in der Mitte zu vermeiden. Ob dies faktisch zu zwei getrennten Vakuumwannen führt, oder dieses Trennblech nur im oberen Bereich, zum Beispiel zweiteilig mit Winkelteilen 22' , vorhanden ist, kann je nach Anforderungen und Betrieb variiert werden.
  • Anschliessend an den Pufferbereich 15 werden die beiden Papierbahnen 3' und 3" über einen sogenannten gesteuerten Bremsbereich 21 geführt wie perspektivisch in Figur 4 dargestellt. Mittels diesem soll ein sogenanntes Überschiessen der Papierbahnen verhindert werden, wenn diese im nachfolgend angeordneten Quertrennbereich jeweils für einen kurzen Moment gestoppt werden. So ist es beispielsweise möglich, in der durch die Papierbahnen 3' und 3" ausgebildeten Anlageoberfläche Sauglochungen 26 vorzusehen, wie schematisch in Figur 4 dargestellt. Werden also die beiden Papierbahnen 3' und 3" oder jeweils nur eine davon durch die nachfolgend einer sogenannten Mergereinheit 23 angeordneten Transportvorrichtungen 24 resp. 25 gestoppt, um eine Quertrennung jeweils einer oder beider Papierbahnen zu bewerkstelligen, erfolgt gleichzeitig eine Abbremsung der jeweiligen Papierbahn durch Erzeugen eines Unterdruckes. Der grosse Vorteil des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Abbremsens liegt einerseits darin, dass die Papierbahn beim Bremsen nicht aufgebaucht wird, und keine normalerweise verwendeten Bremselemente wie Bürsten, Rollen und dergleichen zu einer Tonerverschmierung der bedruckten Papierbahnen führen können. Auch kann die Bremswirkung schnell bei der Papierbeschleunigung aufgehoben werden um ein Reissen zu verhindern während bei der Papierverzögerung maximale Bremswirkung erfolgt.
  • Wie bereits erwähnt, anschliessend an den Bremsbereich 21 ist eine sogenannten Mergereinheit 23 vorgesehen, in welcher die beiden Papierbahnen 3' und 3" beispielsweise mittels schräggestellter Gleitrohre auf verschiedenen Ebenen übereinander geführt werden. Das derartige Zusammenführen bzw. Mergen von parallelgeführten Papierbahnen ist aus dem Stand der Technik bestens bekannt. Um Verschmierungen zu vermeiden, sind diese Gleitrohre der Mergereinheit 23 beispielsweise mit Blasluft ausgerüstet. Von den schräggestellten Rohren treten die Teilbahnen auf verschiedener Höhe aus, wie in Figur 1 deutlich erkennbar. Diese unterschiedliche Höhe wird benötigt, um den Platz für die beiden nachfolgenden Antriebe 24 und 25 zu schaffen. Die Mergereinheit ist verstellbar für einbahnig, logisch und unlogisch. Im einbahnigen Fall verlaufen die Rohrachsen quer zur Bandrichtung.
  • Die beiden Teilbahnen 3' und 3" konvergieren von ihren zwei Ebenen auf möglichst kurzem Transportweg zur Quertrenneinrichtung. Die beiden Antriebe 24 und 25 laufen im Start-Stop Betrieb. Die nachfolgende Quertrennung kann beispielsweise mittels einem herkömmlichen Schneideelement erfolgen, erfindungsgemäss vorgeschlagen wird die Verwendung eines Schneidelementes aufweisend zwei Schneidkanten, derart das sowohl bei Abwärtsbewegung wie auch bei Aufwärtsbewegung des Schneidelementes ein Schneidevorgang ausgeführt werden kann. Verwiesen sei auf die internationale Anmeldung WO 2004/018167 , in welcher ein derartiges, vorteilhaftes Schneidelement detailliert beschrieben ist. Der Inhalt dieser Patentanmeldung ist hiermit Bestandteil der vorliegenden Erfindung und wird in Kombination mit den erfindungsgemässen Massnahmen zur Lösung der gestellten Aufgabe ebenfalls erfindungsgemäss beansprucht.
  • Eine weitere erfindungsgemässe Massnahme wird unter Bezug auf Figur 5 näher erläutert, indem hier der Bereich der Quertrennung ausschnittsweise und detailliert dargestellt ist. Beim Zuführen entweder der Papierbahn 3' oder 3" oder gleichzeitig beider Papierbahnen, erfolgt dies mittels den Antrieben 24 und 25, welche die jeweilige Papierbahn in den Bereich der Quertrenneinheit 27 führen. Beim Vorwärtstransport der Papierbahnen ist die nachfolgend der Quertrennung angeordnete Transporteinrichtung 29 insofern deaktiviert, als beispielsweise eine Führungsrolle oder Führungswalze 41 von der Antriebswalze oder Antriebsrolle 43 entfernt in Position 1 angeordnet ist, sodass die Papierbahn widerstandsfrei durch den so entstehenden Spalt geschoben werden kann. Erst kurz vor oder beim Schneidevorgang bzw. bei oder kurz nach Beendigung des Schneidevorganges mittels beispielsweise einem Trennmesser 27 wird die Führungswalze oder Rolle 41 gegen die Antriebswalze oder Rolle 43 in Position 2 getrieben, wodurch das nun geschnittenen Papier 31 wegtransportiert wird. Die Funktionsweise der Transporteinrichtung 29 kann allerdings auch derart sein, dass die ungeschnittene Bahn durch die Abzugsrollen transportiert wird, nachdem das geschnittene Blatt 31 abtransportiert wurde. Dann wird die Abzugswalze wie eingangs beschrieben abgehoben, damit sich zumindest kurz vor dem Schneiden die Bahn widerstandsfrei strecken kann. Die Abzugs- oder Führungswalze 41 wird erst beim Schnitt zugestellt, das heisst gegen die Antriebswalze 43 getrieben. Es ist aber auch denkbar, dies bereits ganz kurz vor dem Schnitt zu tun, um das geschnittene Blatt zu fixieren. Mit anderen Worten erfolgt ein synchrones Betreiben einerseits der Transporteinrichtungen 24 und 25 und andererseits der Transporteinrichtung 29 aufweisend die beiden Rollen oder Walzen 41 und 43.
  • Der grosse Vorteil dieser Art des Abzuges verglichen mit den heute verwendeten Abzugvorrichtungen liegt darin, dass eine einfachere Synchronisation von Vorschub und Abzug möglich ist, die Papierbahnen nicht durch einen sogenannten Schlupf zwischen den beiden Rollen oder Walzen getrieben werden müssen, die Schnittgenauigkeit erhöht werden kann, gleichzeitig mehrere Papierbahnen auf einer Schnittmarke synchronisiert werden können und das System durch die Verwendung mehrerer Vorschübe und nur einem Abzug nicht überbestimmt ist.
  • Die mit Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschriebene Anlage konzentriert sich auf den sogenannten 2-up Betrieb. Dies entspricht heutigem Standart. Die erfindungsgemäss beschriebene Anlage berücksichtigt die durch den sogenannten 2-up Betrieb entstehende Problematik, da das Mergen von zwei parallelen Bahnen erforderlich ist. Dem gegenüber stellt beispielsweise die 1-up Verarbeitung nur einen trivialen Sonderfall dar, indem durch Entfernen des Mittelschnittmessers und Geradestellen der Gleitrohre im Merger, ein einbahniger Betrieb problemlos möglich ist.
  • Selbstverständlich ist die unter Bezug auf die Figuren 1 bis 4 beschriebene Anlage auch für den Zweikanalbetrieb geeignet vorausgesetzt, dass ein Zweikanaleingang vorgesehen ist. Entsprechend ist im Eingangsbereich ein zweiter Antrieb erforderlich, beispielsweise indem der vorhandene zentrale Antrieb seitlich versetzt und ein zweiter Antrieb angeordnet wird. Selbstverständlich können auch 3,4 oder mehr Bahnen parallel nebeneinander geführt werden, sei dies durch bereits zuführen mehrer Bahnen oder aber indem eine oder zwei Bahnen mehrfach längsgeschnitten werden.
  • Die Anlage, dargestellt in Figuren 1 bis 4, dient primär zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Selbstverständlich kann die Anlage andersartig ausgestaltet sein oder durch weitere Elemente ergänzt werden. Auch die Modifizierung der gewählten Anlageteile ist möglich. Bezüglich der vorliegenden Erfindung wird einerseits vorgeschlagen, den erfindungsgemäss ausgestalteten Puffer zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Betrieb vorzusehen zum Ausgleichen des weitgehendst kontinuierlichen Vortriebes mit dem diskontinuierlichen Betrieb. Im Weitern die gesteuerte Bremsung nachfolgend dem Pufferbereich, um eine gesteuerte Bremsung der Papierbahnen zu erzielen und schliesslich der gesteuerte Abzug bzw. die Synchronisation von Vorschub und Abzug im Bereich der Quertrennung.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einem weitgehendst kontinuierlich betriebenen Bereich der Papierzuführung, einem diskontinuierlichen Bereich der Quertrennung der Papierbahn sowie einem Pufferbereich (15) zur Koppelung des kontinuierlichen und diskontinuierlichen Bereiches, wobei mindestens ein nach oben offenes boxenartiges Behältnis (17) vorgesehen ist, in welches die Papierbahn bzw. Papierbahnen (3,3',21) frei hängend geschlauft geführt ist bzw. sind, wobei der Pufferbereich nach einer Längsschneideeinrichtung (9) zur Erzeugung mindestens zweier Längsbahnen (3,3') angeordnet ist, und wobei anschliessend an den Pufferbereich ein gesteuerter Bremsbereich (22) vorgesehen ist, derart, dass ein Abbremsen der Bewegung der Papierbahn oder der Papierbahnen ermöglicht wird, wobei im Behältnis mindestens zwei getrennt nebeneinander verlaufende Bahnen geführt sind oder dass mindestens zwei Behältnisse nebeneinander oder versetzt nebeneinander angeordnet sind in welchen die Papierbahnen geführt sind und wobei die beiden nebeneinander verlaufenden Bahnen ständig wechselnd eine unterschiedliche Länge untereinander aufweisen können, um möglicherweise unterschiedlichen Vorschub nur einer Teilbahn oder beider Teilbahnen gleichzeitig ausgleichen zu können,dadurch gekennzeichnet, dass im gesteuerten Bremsbereich (22) Mittel für das Erzeugen eines Unterdruckes im Bereich unterhalb der Papierbahnen vorgesehen sind, derart, dass ein Abbremsen der Bewegung der Papierbahn oder der Papierbahnen ermöglicht wird bzw. durch Aufheben des Unterdruckes ein Wiederbeschleunigen der Papierbahn(en).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Behältnis ein Unterdruck erzeugbar ist, derart, um die Papierbahnen in das Behältnis und gegebenenfalls gegen die Seitenwände zu treiben bzw. zu ziehen.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse vorgesehen ist um die Papierbahnen in das Behältnis zu treiben.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Behältnis von oben mittig in die Schlaufe der Bahn bzw. Bahnen eine Trenneinrichtung (22) wie eine Trennblende eingeführt ist, um ein Anhängen der Schlaufen mittig zu verhindern.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Seitenwandungen (12) Saugelemente (18) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der durch die Papierbahnen überstrichenen Oberfläche der Schneidevorrichtung bzw. Anlage Öffnungen vorgesehen sind, in welchen beispielsweise mittels einem Gebläse ein Unterdruck erzeugbar ist.
  7. Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Quertrennung mindestens eine, der Quertrenneinrichtung (27) vorgeschaltete Transporteinrichtung (24,25) mit einer weiteren der Quertrenneinrichtung (27) nachgeschalteten Transporteinrichtung (29) bewegungsgekoppelt bzw. synchronisiert ist, derart, dass die weitere Transporteinrichtung beim Vorschub durch die vorgeschaltete Transporteinrichtung zumindest zeitweise deaktiviert ist und erst kurz vor, bei oder unmittelbar nach erfolgter Quertrennung aktiviert wird, ist um das geschnittene Papier von der Quertrennung wegzuführen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Transporteinrichtung aus mindestens zwei Transportrollen oder Walzen (41,43) besteht, wobei die eine Rolle oder Walze (41) bei Deaktivierung von der anderen Rolle oder Walze (43) entfernt positioniert ist, um ein Hindurchführen einer Papierbahn mindestens zeitweise widerstandsfrei zu ermöglichen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Quertrennung mittels mindestens einem Schneideelement erfolgt, welches mindestens zwei Schneidekanten aufweist, derart, dass bei jeder Bewegung des Schneideelementes wie beispielsweise bei Pendelbewegungen wie aufwärts oder abwärts, eine Quertrennung der Papierbahn erfolgt.
  10. Verfahren zum Schneiden von Papierbahnen, wobei die Papierbahn mindestens weitgehendst kontinuierlich zugeführt und vorgeschoben wird, um anschliessend diskontinuierlich in eine Quertrenneinrichtung eingeführt zu werden, wobei die kontinuierlich vorgeschobenen Papierbahnen nach einer Längstrennung durch mindestens ein oben offenes boxenartiges Behältnis (17) geschlauft werden, um die anschliessend diskontinuierliche Bearbeitung in der Quertrennvorrichtung durch Vergrössern oder Verkleinern der Schlaufe(-n) auszugleichen, wobei die Bahnen mittels Unterdruck im Behältnis von unten und/oder Blasen von oben in das Behältnis getrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass dass die aus dem Behältnis austretenden Papierbahnen infolge Bearbeitung im nachfolgenden diskontinuierlichen Bereich der Quertrenneinrichtung mittels Unterdruck abgebremst werden und durch Aufheben des Unterdruckes die Bremswirkung aufgehoben wird um ein Beschleunigen und Weitertransportieren der Papierbahnen zu ermöglichen.
  11. Verfahren zum Schneiden von Papierbahnen nach Anspruch 10, wobei die Papierbahn mindestens weitgehendst kontinuierlich zugeführt und vorgeschoben wird, um anschliessend diskontinuierlich in eine Quertrenneinrichtung eingeführt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zuführen der Papierbahnen zur Quertrenneinrichtung eine nachfolgend der Quertrenneinrichtung vorgesehene Transporteinrichtung derart deaktiviert ist, dass das Zuführen der Papierbahnen weitgehendst widerstandsfrei erfolgen kann.
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