WO2001089971A1 - Verfahren und vorrichtung zum zusammenführen unterschiedlicher papierbahnen - Google Patents

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WO2001089971A1
WO2001089971A1 PCT/EP2001/005649 EP0105649W WO0189971A1 WO 2001089971 A1 WO2001089971 A1 WO 2001089971A1 EP 0105649 W EP0105649 W EP 0105649W WO 0189971 A1 WO0189971 A1 WO 0189971A1
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unit
tension
paper
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PCT/EP2001/005649
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Joseph Schweiger
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Branstal Printing Participation Establishment
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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
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B65H23/1882—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling longitudinal register of web
    • B65H23/1886—Synchronising two or more webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/18—Form of handled article or web
    • B65H2701/186—Several articles or webs processed together
    • B65H2701/1864—Superposed webs

Definitions

  • the invention relates to a method and a device suitable for executing the method for longitudinal register-controlled finishing and merging of several different paper webs according to the preamble of claims 1 and 11 respectively.
  • a "paper web” in the sense of the invention is understood to mean any material which is in web form.
  • a web can consist, for example, of paper or a foil material, for example a plastic material.
  • the paper web can already be pre-processed. Examples of preprocessing are the printing and coating of individual paper webs or the bringing together of several individual paper webs into a new, multi-layer paper web. - t
  • finishing of a paper web in the sense of the invention means any form of processing a paper web, examples of finishing processes being the printing, coating or embossing of patterns, folding, punching or punching, numbering and / or personalizing longitudinal sections of the Paper web, the creation of address windows and, if necessary, their covering, for example with transparent foils, and the application of labels, paper or plastic cards or sample packets may be mentioned.
  • “Merging” individual paper webs in the sense of the invention means arranging the individual paper webs one below the other, which are separate and independent have been ennobled from each other.
  • the term "arrange with one another” is normally understood here to mean that the paper webs are brought into direct contact with one another. In special applications, however, the paper webs can also remain at a certain distance from one another, but without them still moving relative to one another. After the merging, the paper webs can run through a further, common processing line.
  • the paper web is provided with markings which are applied to the paper web in the longitudinal direction at regular intervals, advantageously in register with the longitudinal register. These marks are made by one
  • the web scanner is registered and the signals generated by the web scanner enable a further precise processing of the paper web by means of a corresponding control of the web feed.
  • the control of the web feed 5 acts, for example, on the drive of drawing rollers, which are arranged behind the processing line, as viewed in the direction of travel of the paper web, or braking on unwinding rollers, which are arranged between the rolled up or folded supply of the paper web to be finished and the processing line.
  • the various paper webs are fed from a supply drum via a pair of take-off rollers serving as the first tension control unit into web-specific finishing lines, where they are individually and independently finished, possibly brought together via deflection rollers and fed to a common processing line 0.
  • a pulling unit is arranged in the common processing line, preferably after the web-specific finishing lines and immediately before the common processing line, by means of which in the longitudinal direction in all paper webs between the take-off rollers and the pulling unit the paper web is built up essentially the same tension for all paper webs.
  • the pull rollers are preferably designed such that there is a substantially constant tension across the full width of the respective paper webs.
  • the pulling unit is preferably also designed as a pair of pulling rollers made of rubber.
  • the common feed speed of the paper webs and thus the processing speed is determined via the speed of rotation of the drawing rollers. Markings are applied to the paper webs at regular intervals, which are registered with web buttons.
  • the take-off rollers are controlled by a control unit controlled by the signals of the web buttons. The take-off rollers are essentially braked and the web tension prevailing on the web-specific finishing section between the take-off rollers and the drawing unit is regulated.
  • the present invention is based on the object of eliminating the disadvantages of this known solution for refining and merging several paper webs.
  • the present invention is intended to enable paper webs of very different quality to be refined independently of one another, but register-accurately, and at the same time to carry out very different types of finishing processes correctly and reliably, with the amount of rejects being kept as low as possible.
  • the object is achieved by using a method in which all the features of claim 1 are realized, or by using a device with all the features in claims 11 and 12.
  • Advantageous or alternative embodiments are described in the dependent claims.
  • the essential feature of the solution according to the invention is that in the device for longitudinal register-controlled merging and finishing, in addition to the train unit attached after the common finishing line, there are at least two tension control units in at least one web-specific processing line, of which a first tension control unit before web-specific processing line and a second tension control unit is arranged between the first tension control unit and the merging unit.
  • the web tension prevailing in the paper web between the first and the second tension control unit - usually along the web-specific processing line - can thus be set essentially independently of the web tension prevailing between the second tension control unit and the traction unit, in particular on the common finishing line.
  • the web tension on the common processing line can be set to a value which substantially corresponds to the web tensions of the other webs. This avoids, for example, the beating of unwanted wrinkles.
  • additional tension adjustment units can be added to the first and second tension adjustment units and the tension unit. This means that more than two sections can be set with defined web tensions. This is particularly advantageous when a paper web has to go through several different finishing processes in succession.
  • the web tension is essentially constant when viewed in the direction of travel of the paper web.
  • the voltage control units are preferably controlled in such a way that that the web tension decreases in the direction of travel of the paper web from section to section in a cascade.
  • the web tensions are preferably set to a common, essentially the same value. Behind the pulling unit, particularly in the collecting device, the merged paper webs are essentially free of tension.
  • the pulling unit has to pull the most in order to achieve the cascade-like, gradual drop in web tension in the running direction.
  • the voltage control units located upstream are controlled so that they each pull less than the subsequent voltage control unit. Alternatively, they can also be controlled in such a way that they have a braking effect, each with a greater braking effect than the subsequent voltage control unit.
  • the web tension in each paper web on the common processing line slightly different, but essentially to a value common to all webs.
  • the paper webs are to be firmly connected to one another on the common processing line, then it is necessary to set the web tensions very precisely to the same value j.
  • the means for building up and adjusting the web tension in particular the first, the second and possible further tension adjusting units and the tension unit, are advantageously constructed in such a way that the web tension remains essentially constant over the entire width of the paper web. This is approximately achieved in that tension control units and the train unit as
  • Pull roller pairs and in particular as rubber rollers, are formed.
  • the pressure on the paper web running through the pair of rollers is generally distributed more uniformly than in the case of known (hard) drawing rollers, so that the web tension is set uniformly over the width.
  • the requirement for the best possible uniformity of web tension across the width of the paper web is essential. in particular to avoid tearing the paper web or the occurrence of undesired folds and thus the loss of finished material as far as possible.
  • Pull rollers in particular rubber rollers, can therefore advantageously also be provided on their circumference with a specific profile which is adapted to the shape of the surface of the continuous paper web.
  • finishing products applied to the paper webs can be picked up via suitable recesses in the profile when the paper webs pass through the corresponding pairs of drawing rollers, so that in this case the pressure is distributed approximately uniformly over the width of the paper web.
  • Cylinder rollers of the pair of draw rollers are usually driven synchronously, so that the same
  • Peripheral speed is given.
  • the axes of the two cylinder rollers are precisely aligned with one another and are perpendicular to the paper transport direction. This means that the contact pressure exerted by the pair of pulling rollers on the paper webs in between is equal and the paper webs are transported in a straight line without the slightest wrap angle. It is obvious that depending on the material or the flexibility of the wrapping of the drawing rollers or on the smoothness of the surface of the paper web, the peripheral speed of the pairs of drawing rollers must be adapted to the respective thickness of the paper webs transported between them. In special applications, it can also be advantageous to drive the two pull rollers separately and independently of one another.
  • the longitudinal register of a paper web can be set in two ways. The first is that the path of the paper web within the web-specific processing line can be set directly using a longitudinal register adjustment unit. Secondly, in that the stretching of the paper webs, which is connected with the elasticity of the paper webs and is dependent on the web tension, is used in order to shift the markings on the different paper webs relative to one another in such a way that they coincide with each other on the common processing line.
  • the direct setting of the path has the advantage that the longitudinal register of a paper web can be set directly and independently of the web tension. It must then be ensured that, at the same time as the path of the paper web is changed, its feed on the section located in front of the longitudinal register adjustment unit is adjusted synchronously with the change in the path.
  • Digital printing In digital printing, the later distortion of the printed image can already be compensated for during printing, in that the printed image is deliberately applied so distorted in the opposite direction that the later distortion is compensated for as a result of the changing stretch of the paper web.
  • Printing is one of the most common types of pre-processing of paper webs to be finished.
  • the combination of the technique of digital printing with the technique of strain-based longitudinal register adjustment described here offers a particular potential for simplifying and reducing the cost of finishing processes, because there is no need for pre-processing of the paper webs and cheaper raw paper can be used if all finishing processes required for the finished product can be integrated in one device.
  • Tension adjusting units are preferably formed by pairs of pull rollers.
  • the arrangement of other such! I tension control units are particularly advantageous if the processing line is particularly long or if several finishing steps have to be carried out in succession on the processing line in order to adapt the web tension on each section for the corresponding processing steps and to keep it safe on each section I. .
  • a plurality of pairs of draw rollers set to the same transport speed can also be combined to form a tension control unit i.
  • the purpose of this is sufficient
  • At least one finishing process prior to the merging of all paper webs, can consist in bringing at least two paper webs together.
  • Fig. 1 is a partially schematic side view of a first embodiment of a complete
  • Fig. 2 is a longitudinal register setting unit for direct
  • Fig. 4 is a top view of the second embodiment of a complete device;
  • Fig. 5 is a schematic side view of the first
  • Fig. 6 is a schematic side view of a third
  • FIG. 1 shows a simplified, partially schematic representation of an embodiment of a device according to the invention, which is not to scale in all parts.
  • Four paper webs 1, 2, 3 and 4 are in the direction of view
  • the viewer is unrolled from feed units (not shown) and deflected to the right by a right angle in the drawing via deflection units (a deflection unit for third paper web is designated 12c in the drawing).
  • the deflection units are designed as so-called turning crosses 59a, 59b, 59c and 59d.
  • a turning cross is a deflection unit consisting of at least one cylindrical deflection roller, the deflection roller with its The axis of rotation is arranged parallel to the plane defined by the paper surface and at an angle of 45 ° to the running direction of the incoming paper.
  • FIG. 3 A side view of such turning crosses 59a, 59b, 59c, 59d, 59e and 59f is shown in FIG. 3, and a top view in FIG. 4.
  • turnstile The exact functioning of a turnstile is not essential to the invention. However, such turning crosses advantageously enable a spatially compact and space-saving construction of the entire device as clearly shown in FIGS. 2 and 3. All paper webs 1 to 6 to be refined are fed from unwinding units 40a to 40f (FIG. 4) which are arranged in parallel next to one another and are also arranged in parallel next to one another and are printed by essentially identical digital printing systems 71a to 71f (FIG. 4) and printed there, and then diverted via turning crosses 59a to 59f in the same direction.
  • a first tension adjusting unit 19 follows as the first means for regulating the web tension for each paper web.
  • the first tension adjusting unit for paper web 4 is denoted by 19d and framed with a dashed line.
  • the tension adjusting device 19d consists of a first deflection roller 81, a variator 82, a pressure roller 83, a tension measuring roller 84 and an optional second deflection roller 85.
  • the axes of all the rollers are aligned parallel to one another.
  • the variator 82 is arranged in the plane of symmetry that belongs to the first deflecting roller 81 and to the tension measuring roller 84.
  • the position of the variator 82 can be changed in the plane of symmetry with respect to the first deflecting roller 81 and the tension measuring roller 84 (ie upwards or downwards in the illustration of FIG. 1) while the wrap angle of the paper web around the variator 82 remains essentially the same.
  • the pressure roller 83 forms a pair of rollers with the variator 82; it is arranged with pressure closure on the variator 82.
  • the paper web is wrapped around the tension measuring roller 84, so that the web tension can be measured on the basis of the force effect of the tensioned paper web on the tension measuring roller 84 (in FIG. 1, a force pulling the tension measuring roller 84 upward).
  • the bearings (not shown) of the axis of the tension measuring roller 84 are expediently mounted in a force transducer (not shown).
  • the second deflecting roller 85 deflects the paper web at the outlet of the tension adjusting device 19d into a desired outlet direction. This function of the second deflecting roller 85 is not essential for the functioning of the arrangement shown as a tension adjusting unit.
  • the web-specific processing lines 10a to 10d initially include those already described above in FIG essentially identical, first voltage control units 19a to 19d. This is followed by different web-specific finishing lines 13a to 13d, a second one
  • Voltage control units 20a to 20d and means for congruent regulation of the longitudinal registers 14a to 14d.
  • the paper webs 1 to 4 are then brought together in the merging unit 21 and fed to a common processing section 22.
  • Paper web 1 no longer has a web-specific finishing process.
  • the paper web 2 is folded in a folding plow 77 along its longitudinal direction.
  • the paper web 3 passes through a gluing unit 72 the glue nozzle 78 are attached.
  • the common processing section 22 in Figure 1 consists of a folding plow 79, which folds the four merged paper webs together in the longitudinal direction, the web button 24 and the pulling unit 25, which is designed as a pair of two identical, pressed against each other and rotating drive rollers.
  • the common processing section 22 is followed by a catch direction 26 for the refined and merged paper webs.
  • a format cutter 27 is also shown in FIG. 1 as the first element of the collecting device 26.
  • possible embodiments can be seen in an exemplary embodiment further subsequent elements of a collecting device 26, in particular a first rotary format cutter 28, a 90 ° deflection station 29, a second rotary format cutter 30 and a compensating stacking device 31 for the finished products cut to size.
  • the second tension adjusting unit 20a to 20d essentially consists of a pair of dissimilar, cylindrical rollers pressed against each other with pressure closure, namely the thicker, stationary second roller 92 and the thinner, against the stationary second roller 92 pressed roller 93.
  • the forward speed of the paper web and thus a preferably braking effect defined in relation to the pulling unit 25 can be achieved via the rotational speed of the press roller 93 and thus on the intermediate section of the paper web, and thus Set a defined web tension in the common processing line 22, which is the same for all paper webs.
  • a pulling effect and thus also a defined web tension can be built up in relation to the first tension adjusting unit 19, in particular the pressure roller pair formed from the pressure roller 83 and the variator 82.
  • the means shown in the example in FIG. 1 for congruent regulation of the longitudinal registers 14 comprise the
  • the longitudinal register setting unit 15 is advantageous between the end of the web-specific finishing line 13 and arranged immediately in front of the merging unit 21 and enables a direct adjustment of the path of the paper web on the web-specific finishing line 13.
  • the path of the paper web can be set directly, for example, by pressing a deflection roller, which is arranged with its axis perpendicular to the direction of the paper web, substantially perpendicular to the surface of the paper web against the paper web, so that the wrap angle is thereby changed the paper web around the deflection roller changes. If the wrap angle becomes larger, the path of the paper web also increases and its register is set back in the direction of travel compared to the register of other paper webs. : ⁇ ' ⁇
  • the longitudinal register setting unit 15 shown in FIG. 1 includes the movable first roller 91 and the fixed second roller 92. By changing the position of the first roller 91 essentially in the azimuthal direction around the second roller 92, the wrap angle of the paper web on the second roller 92 and thus the path of the paper web changed.
  • a longitudinal register setting unit As shown in FIG. 1, a longitudinal register setting unit with a
  • FIG. 1 shows the combination of the longitudinal register adjusting unit 15 with the second tension adjusting unit 20 to form an arrangement consisting of only three rollers, namely the movable first roller 91, the stationary second roller 92 and the press roller 93.
  • the longitudinal register can also be set directly, for example, with a second embodiment shown in FIG. 2 consisting of three rollers.
  • a fixed input roller 97 deflects the direction of the paper web 1 entering the arrangement into a specific first direction of travel, designated by the direction of adjustment 102.
  • a reversing roller 98 which is displaceably arranged in the adjusting direction 102 deflects the running direction of the paper web from the adjusting direction 102 into the exactly opposite reversing direction 103.
  • the likewise stationary output roller 99 deflects the paper web 1 into a freely selectable, wide range 101 of outlet angles.
  • the entry angle of the paper web 1 can also be freely selected in a wide range 100. It is important that the wrap angle of the paper web around the deflecting roller 98 is exactly 180 °. This condition can be easily met by a suitable choice of the relative arrangement of the input roller 97 and the output roller 99 with respect to the reversing roller 98.
  • the position of the deflection roller 98 can be shifted along the adjustment direction 102.
  • the deflecting roller 98 is displaced by a certain distance ⁇ x toward (or away from) the input roller 97 or output roller 99, the path of the paper web is shortened (lengthened) by exactly twice the distance 2 ⁇ x. This makes it particularly easy to calibrate the length register setting.
  • FIG. 3 shows a scale, and in particular in the area of the turning crosses 59a to 59f
  • Deflection units and in the area of the merging unit 21 a technically detailed side view of a complete device according to the invention for refining and merging six paper webs 1 to 6.
  • Die paper webs are donated from feed units (not shown) in the viewing direction of the viewer, printed in digital printing systems (not shown) and introduced into the device shown via the turning crosses 59a to 59f deflected to the right. After passing through the turning crosses, the paper webs already run above or below one another in spatial terms, but have not yet been brought together in the sense of the invention.
  • feed units not shown
  • digital printing systems not shown
  • the first tension control units 19a to 19f which are also identical, starts a web-specific processing section with the following finishing stations: Paper webs 1 and 2 run directly without any further finishing step into the combination of longitudinal register setting unit 15a and 15b and second voltage setting unit 20a and 20b already described above with reference to FIG. 1, before they pass the longitudinal register buttons 16a and 16b into the merging unit 21.
  • the paper web 3 first passes through a folding plow 77, the paper web 4 through a gluing unit 72 and the paper web 5 through a punching device 73.
  • the paper web 6 passes through a dispensing unit 76, is then coated with glue by the glue nozzle 78 and glued together with the paper web 5 to form the paper web 5 ' , Then the paper webs 3, 4 and 5 'each run separately into a combination of longitudinal register adjustment unit 15c to 15e and second tension adjustment unit 20c to 20e. The paper webs 3 and 4 then run past the longitudinal register buttons l ⁇ c and 16d before they too, together with paper web 5, reach the merging unit 21 and are merged.
  • the long register buttons 16a to l ⁇ d detect the paper webs 1 to 4 in which are running past Markings applied at regular intervals and each give a signal to the control unit (not shown) of the device.
  • the control unit uses the time sequence of the arrival of the signals to check whether the longitudinal registers of the individual paper webs 1 to 4 are congruent with one another and recognizes a possible deviation for each paper web 1 to 4. If a deviation is found for one of the paper webs 1 to 4, a control signal is sent to the corresponding longitudinal register control unit 15a to 15d for each paper web running with a different register via an assigned longitudinal register control device (not shown) in order to correct the deviation.
  • the web button 24 attached directly in front of the pulling unit 25 detects the markings which are made on the paper web 5 'lying on top of the other paper webs in the area of the merging unit 21 and the subsequent common processing section and outputs corresponding signals to the control unit.
  • the control unit recognizes the common running speed of the merged paper web and can set the absolute running speed via a control device which controls the pulling unit.
  • a possible deviation of the longitudinal register of the paper web 5 'from the longitudinal registers of the paper webs 1 to 4 can be determined from a comparison of the temporal sequence of the arrival of the signals from the web button 24 with the sequence of the signals generated by the longitudinal register buttons l ⁇ a to l ⁇ d and by actuation of the Paper register 5 'associated longitudinal register adjustment unit 15e are corrected.
  • the merging unit 21 advantageously has at least one for each of the incoming paper webs 1 to 5 'on a deflection roller 94a to 94e and a guide roller 95a to 95e.
  • the axes of rotation of all deflecting rollers 94a to 94e are arranged in one plane, as a result of which the paper webs 1 to 5 'abut one another after they have passed around the deflecting rollers 94a to 94e.
  • Each of the deflection rollers is mounted with a force transducer, with which the web tension of the paper web in question is measured.
  • the merged paper webs on the common processing line pass through a final plow 79, the traction unit 25, a format cutter and further units (not shown in FIG. 3, but shown in plan view in FIG. 4), in particular a first rotary cutter 28, through 90 ° - Deflection station 29 and a second format cutter 30.
  • the individual finished products of the finishing process cut from the combined, endless paper web to format are finally stacked one above the other in a compensating stacking device 31.
  • An overall view of the arrangement and attachment of the functional elements of the device shows a modular structure of the device.
  • FIG. 4 shows a top view of the same device, which is shown in FIG. 3 in a side view. This view again illustrates the modular structure of the entire device.
  • the parallel arrangement of the six feed units for the six paper webs 1 to 6 can be clearly seen.
  • each of the feed units 10a to 10f comprises an unwinding unit 40a to 40f, which includes in particular the unwinding devices 41a to 41f with storage drums 42a to 42f and the web guiding device 49a to 49f.
  • each paper web 1 to 6 runs through a digital printing system 71a to 71f.
  • FIG. 5 shows a detailed side view of an individual feed unit, as is provided for each paper web in the device shown in FIGS. 3 and 4.
  • the unwinding device 41 with the supply drum 42 and the web guiding device 49, as well as the digital printing system 71 in the further course of the paper web, can clearly be seen in the unwinding unit 40.

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Ein Verfahren und Vorrichtung zum längsregisterkontrollierten Zusammenführen und Veredeln von wenigstens zwei Papierbahnen (1, 2, 3, 4), die sich in Qualität und zu durchlaufenden Veredelungsschritten deutlich voneinander unterscheiden. Zur Vorrichtung gehören wenigstens zwei bahnspezifische Verarbeitungsstrecken (13A, 13B, 13C), eine Zusammenführungseinheit (21) und eine längsregisterkontrollierte gemeinsame Verarbeitungsstrecke (22), sowie Mittel zur Regelung des Längsregisters (14), zu denen im wesentlichen pro Papierbahn ein Längsregistertaster gehört. Auf den Papierbahnen sind in periodischen Abständen Markierungen aufgebracht. Längsregistertaster (14) registrieren die Markierungen und geben Signale an eine Steuereinheit, die mögliche Abweichungen feststellt und die Mittel zur Regelung des Längsregisters so ansteuert, dass die Abweichungen der Längsregister korrigiert werden. Zur Vorrichtung gehören Mittel zur Einstellung der Bahnspannung der einzelnen Papierbahnen mit wenigstens zwei Spannungsstelleinheiten (19A-D, 20A-D) im Verlauf der Papierbahnen und auf wenigstens einer Papierbahn wenigstens drei Stelleinheiten, mit denen die Bahnspannung auf wenigstens zwei durch sie begrenzten Teilstrecken unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Vorzugsweise stimmen die Teilstrecken im wesentlichen mit der bahnspezifischen und der gemeinsamen Bearbeitungsstrecke überein. Damit kann die Bahnspannung auf der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecken optimal an die Papierqualität und die Erfordernisse der Veredelungsprozesse angepasst werden.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ZUSAMMENFÜHREN UNTERSCHIEDLICHER PAPIERBAHNEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum längsregisterkontroUierten Veredeln und Zusammenführen mehrerer unterschiedlicher Papierbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 11.
Unter einer "Papierbahn" im Sinne der Erfindung wird jedes Material verstanden, das bahnenförmig vorliegt. Dabei kann eine Bahn beispielsweise aus Papier oder aus einem Folienmaterial, zum Beispiel einem Kunststoffmaterial, bestehen. Die Papierbahn kann bereits vorbearbeitet sein. Beispiele von Vorbearbeitungen sind das Bedrucken und das Beschichten einzelner Papierbahnen oder das Zusammenbringen mehrer einzelner Papierbahnen zu einer neuen, mehrschichtigen Papierbahn. - t
I
Unter dem "Veredeln" einer Papierbahn im Sinne der Erfindung versteht man jegliche Form von Bearbeitung einer Papierbahn, wobei als Beispiele für Veredelungsprozesse das Bedrucken, Beschichten oder Aufprägen von Mustern, das Falzen, Lochen oder Stanzen, das Nummerieren und/oder Personalisieren von Längsabschnitten der Papierbahn, das Erstellen von Adressfenstern und gegebenfalls deren Abdeckung, beispielweise mit durchsichtigen Folien, sowie das Aufbringen von Etiketten, Papier- oder Kunststoffkarten oder Musterpäckchen genannt seien.
Unter dem "Zusammenführen" einzelner Papierbahnen im Sinne der Erfindung versteht man das untereinander Anordnen der einzelnen Papierbahnen, die getrennt und unabhängig voneinander veredelt worden sind. Unter dem Begriff "untereinander anordnen" wird hier normalerweise verstanden, dass die Papierbahnen in unmittelbaren Kontakt miteinander gebracht werden. In besonderen Anwendungen können die Papierbahnen aber auch in einem gewissen Abstand voneinander verbleiben, jedoch ohne dass sie sich noch relativ zueinander verschieben. Nach dem Zusammenführen können die Papierbahnen eine weitere, gemeinsame Verarbeitungsstrecke durchlaufen.
Beim Veredeln einer einzelnen, endlosen Papierbahn muss man im allgemeinen für eine Synchronisierung von Abläufen und für eine fehlerfreie Weiterverarbeitung die Bahngeschwindigkeit korrekt einhalten.
Das korrekte Einhalten der Bahngeschwindigkeit kann dadurch erreicht werden, dass man beidseitig an den Rändern der Papierbahn Registerlochungen vorsieht, in die Stichelbänder, die entlang der Bearbeitungs- bzw. Veredelungsstrecke angeordnet sind, eingreifen, und so einen kontrollierbaren, synchronen Vorschub gewährleisten. Die Längsregistrierung mit Registerlochungen hat jedoch den Nachteil, dass der mit .den Registerlochungen versehene Rand im allgemeinen in einem weiteren, zusätzlichen Bearbeitungsschritt entfernt werden muss. Ausserdem stellt das Entfernen des perforierten Randes den Verlust von an sich hochwertigem Material dar. Schliesslich kann die Methode der beidseitigen Registerlochungen nicht verwendet werden, wenn die Papierbahn in einem der Veredelungsschritte gefaltet werden soll.
Bei einer alternativen Methode der Längsregistrierung wird die Papierbahn mit Markierungen versehen, die in Längsrichtung in regelmässigen Abständen, vorteilhaft passergenau mit dem Längsregister, auf der Papierbahn aufgebracht sind. Diese Markierungen werden von einem Bahntaster registriert und mit den vom Bahntaster erzeugten Signalen wird über eine entsprechende Steuerung des Bahnvorschubs eine passergenaue weitere Verarbeitung der Papierbahn ermöglicht. Die Steuerung des Bahnvorschubs wirkt 5 dabei beispielsweise auf den Antrieb von Zugwalzen, die in Laufrichtung der Papierbahn gesehen hinter der Bearbeitungsstrecke angeordnet sind, oder bremsend auf Abrollwalzen, die zwischen dem aufgerollten oder -gefalteten Vorrat der zu veredelnden Papierbahn und der 0 Bearbeitungsstrecke angeordnet sind. Mit der Methode der
Längsregistrierung werden die Nachteile von Registerlochungen vermieden. - - <
Wenn nicht nur eine, sondern mehrere Papierbahnen veredelt5 und anschliessend gemeinsam weiterverarbeitet werden sollen, ergibt sich ein ganz anderer Sachverhalt. Eine solche Forderung ergibt sich beispielsweise beim Zeitungsdruck.
In einem an sich bekannten Ansatz zur Lösung dieser Aufgaben0 (WO 95/28345) werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum i voneinander unabhängigen Veredeln, längsregistergenauen | Zusammenführen und gegebenenfalls gemeinsamen
Weiterverarbeiten von Papierbahnen vorgeschlagen. Nach diesem Verfahren werden die verschiedenen Papierbahnen von einer5 Vorratstrommel über ein als erste Spannungsstelleinheit dienendes Paar von Abzugswalzen in bahnspezifische Veredelungsstrecken geleitet, dort einzeln und unabhängig voneinander veredelt, gegebenenfalls über Umlenkwalzen zusammengeführt und einer gemeinsamen Verarbeitungsstrecke0 zugeführt. In der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke, vorzugsweise nach den bahnspezifischen Veredelungsstrecken und unmittelbar vor der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke, ist eine Zugeinheit angeordnet, mittels der in allen Papierbahnen zwischen den Abzugswalzen und der Zugeinheit in Längsrichtung der Papierbahn eine für alle Papierbahnen im wesentlichen gleiche Zugspannung aufgebaut wird. Vorzugsweise sind die Zugrollen so ausgebildet, dass jeweils eine über die volle Breite der jeweiligenPapierbahnen im wesentlichen konstante Zugspannung herrscht. Vorzugsweise ist die Zugeinheit auch als ein Paar von Zugwalzen aus Gummi ausgebildet. Über die Drehgeschwindigkeit der Zugwalzen wird die gemeinsame Vorschubgeschwindigkeit der Papierbahnen und damit die Verabeitungsgeschwindigkeit bestimmt. Auf den Papierbahnen sind in gleichmässigen Abständen Markierungen aufgebracht, die mit Bahntastern registriert werden. Über eine von den Signalen der Bahntaster angesteuerte Steuereinheit werden die Abzugswalzen angesteuert. Die Abzugswalzen werden dabei im wesentlichen gebremst und so die auf der bahnspezifischen Veredelungsstrecke zwischen den Abzugswalzen und der Zugeinheit herrschende Bahnspannung geregelt.
Die Schwierigkeiten bei der Veredelung erhöhen sich weiter, wenn Papierbahnen von unterschiedlicher Qualität veredelt werden sollen oder wenn einzelne Papierbahnen sehr verschiedene Veredelungsschritte durchlaufen sollen. Bei Papierbahnen mit deutlich abweichender Qualität denke man an Seidenpapier oder an sogenannte chemische Papiere. Beispielsweise sind das Durchschlagpapiere, die mit mikroskopisch kleinen Farbkapseln versehen sind, die beim
Ausüben von Druck die in ihnen enthaltene Farbe abgeben. Bei unterschiedlichen Veredelungsschritten denke man beispielsweise an das Ausstanzen von Adressfenstern, das Einkleben von Werbepäckchen oder das Zusammenfalten in Längsrichtung von an sich breiteren Papierbahnen zu schmaleren, ausfaltbaren Papierbahnen. Solch unterschiedliche Veredelungsschritte können beispielsweise beim Zusammenbinden von Werbematerial zu Heften gefordert sein. Im praktischen Einsatz der vorgeschlagenen Lösung zeigen sich jedoch ihre Nachteile. Besonders dann, wenn die auf der bahnspezifischen Veredelungsstrecke herrschenden Bahnspannungen der einzelnen Papierbanen für einen optimalen Ablauf der Veredelungsprozesse sehr unterschiedlich eingestellt werden müssen, beobachtet man, dass einzelne Papierbahnen "zusammenfallen" und/oder dass sie auf der gemeinsamen Bearbeitungsstrecke ungewünschte Falten werfen. Dadurch wird die Ausführung der Veredelungsprozesse gestört und/oder mehr Ausschuss produziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile dieser bekannten Lösung zum Veredeln und Zusammenführen mehrerer Papierbahnen zu beseitigen. Insbesondere soll die vorliegende Erfindung es ermöglichen, Papierbahnen sehr unterschiedlicher Qualität unabhängig voneinander, jedoch registergenau, zu veredeln und gleichzeitig sehr verschiedenartige Veredelungsprozesse korrekt und zuverlässig auszuführen, wobei auch die Menge von Ausschuss möglichst gering gehalten werden soll. Eine Lösung der Aufgabe wird erreicht durch Anwendung eines Verfahrens, bei dem alle Merkmale des Anspruchs 1 verwirklicht sind, bzw. bei Verwendung einer Vorrichtung mit allen Merkmalen der Ansprüche 11 und 12. Vorteilhafte bzw. alternative Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das wesentliche Merkmal der erfindungsge ässen Lösung ist es, dass in der Vorrichtung zum längsregister-kontrollierten Zusammenführen und Veredeln zusätzlich zu der nach der gemeinsamen Veredelungsstrecke angebrachten Zugeinheit in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke mindestens zwei Spannungsstelleinheiten vorhanden sind, von denen eine erste Spannungsstelleinheit vor der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke und eine zweite Spannungsstelleinheit zwischen der ersten Spannungsstelleinheit und der Zusammenführungseinheit angeordnet ist. Die zwischen der ersten und der zweiten Spannungsstelleinheit - üblicherweise entlang der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke - in der Papierbahn herrschende Bahnspannung kann somit im wesentlichen unabhängig von der zwischen der zweiten Spannungsstelleinheit und der Zugeinheit, insbesondere auf der gemeinsamen Veredelungsstrecke, herrschenden Bahnspannung eingestellt werden. Durch die Entkoppelung der Bahnspannungen auf den beiden Teilstrecken wird es einerseits möglich, die Bahnspannung auf der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke optimal an die Erfordernisse des bahnspezifischen Veredelungsprozesses anzupassen. Andererseits kann unabhängig vom bahnspezischen Veredelungsschritt die Bahnspannung auf der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke auf einen mit den Bahnspannungen der anderen Bahnen im wesentlichen übereinstimmenden Wert eingestellt werden. Damit wird beispielsweise das Schlagen von ungewünschten Falten vermieden.
Je nach den Erfordernissen des Veredelungsprozesses können zusätzlich zur ersten und zweiten Spannungsstelleinheit und zur Zugeinheit auch weitere Spannungsstelleinheiten hinzugefügt werden. Damit können mehr als zwei Teilstrecken mit definierten Bahnspannungen eingestellt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Papierbahn nacheinander mehrere unterschiedliche Veredelungsprozesse durchlaufen muss.
Auf den Teilstrecken ist die Bahnspannung in Laufrichtung der Papierbahn gesehen im wesentlichen konstant. Die Spannungsstelleinheiten werden vorzugsweise so angesteuert, dass die Bahnspannung in Laufrichtung der Papierbahn von Teilstrecke zu Teilstrecke kaskadenartig abnimmt.
Auf der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke sind die Bahnspannungen vorzugsweise auf einen gemeinsamen, im wesentlichen gleichen Wert eingestellt. Hinter der Zugeinheit, insbesondere in der Auffangeinrichtung sind die zusammengeführten Papierbahnen im wesentlichen spannungsfrei.
Um den in Laufrichtung kaskadenförmigen, stufenweisen Abfall der Bahnspannung zu erzielen, muss die Zugeinheit am stärksten ziehen. Die davor liegenden Spannungsstelleinheiten werden so angesteuert, dass sie jeweils weniger stark als die nachfolgende Spannungsstelleinheit ziehen. Alternativ können sie auch so angesteuert werden, dass sie eine bremsende Wirkung haben, mit jeweils gegenüber der nachfolgenden Spannungsstelleinheit grösserer Bremswirkung.
Häufig weicht nur bei einer Papierbahn die Bahnqualität oder der bahnspezifische Veredelungsschritt von den im wesentlichen gleichen Bahnqualitäten bzw. Veredelungsschritt der übrigen Papierbahnen ab. Für beide vorgenannten Fälle sei je ein Beispiel genannt: i) das Einfügen von einer besonders dünnen und reissempfindlichen Bahn aus Durchschlagpapier in einen Stapel von Papierbahnen normaler Bahnqualität; ii) das Zusammenführen von Papierbahnen, die an sich nur zu bedrucken sind, zu einem personalisierten Werbeprospekt, bei dem die Titelseite eine Öffnung für ein Adressfenster aufweisen soll, wobei die Öffnung aus der Papierbahn ausgestanzt wird. In diesen Fällen ist es meist ausreichend, die Bahnspannung lediglich auf der in Bezug auf Bahnqualität oder bahnspezifischen Veredelungsschritt abweichenden Papierbahn gesondert einzustellen. Je nach Art des Veredelungsprozesses werden die Papierbahnen in gemeinsamen Verarbeitungsschritten fest miteinander verbunden, so dass sie nicht mehr in Längsrichtung gegeneinander verschoben werden können. Beispielsweise werden sie dort mit Heftklammern zusammengehalten oder teilweise miteinander verleimt.
Bei wieder anderen Veredelungsprozessen kann es nur erforderlich sein, dass die Papierbahnen auf der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke lediglich, gegebenenfalls reibend, gegeneinander anliegen. Dann ist es innerhalb bestimmter
Grenzen tolerierbar, die Bahnspannung in jeder Papierbahn auf der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke leicht unterschiedlich, jedoch im wesentlichen auf einen für alle Bahnen gemeinsamen Wert einzustellen. Sollen die Papierbahnen jedoch auf der gemeinsamen Bearbeitungsstrecke fest miteinander verbunden werden, dann ist es notwendig, die Bahnspannungen sehr genau j auf den gleichen Wert einzustellen.
Die Mittel zum Aufbau und Einstellen der Bahnspannung, insbesondere die erste, die zweite und mögliche weitere Spannungsstelleinheiten sowie die Zugeinheit, sind vorteilhaft so konstruiert, dass die Bahnspannung über die gesamte Breite der Papierbahn im wesentlichen konstant bleibt. Dies wird näherungsweise dadurch erreicht, dass Spannungsstelleineinheiten und die Zugeineinheit als
Zugwalzenpaare, und insbesondere als Gummiwalzen, ausgebildet sind. Bei Gummiwalzen wird der Druck auf die durch das Walzenpaar laufende Papierbahn im allgemeinen gleichmässiger verteilt als bei bekannten (harten) Zugwalzen, so dass die Bahnspannung über die Breite gleichmassig eingestellt wird.
Gerade für veredelte Papierbahnen ist die Forderung nach möglichst guter Gleichmässigkeit der Bahnspannung über die Breite der Papierbahn von wesentlicher Bedeutung, insbesondere damit ein Einreissen der Papierbahn oder das Auftreten von ungewünschten Falten und somit der Verlust veredelten Materials möglichst vermieden wird. Vorteilhaft können Zugwalzen, insbesondere Gummiwalzen, daher auch an ihrem Umfang mit einem bestimmten, an die Form der Oberfläche der durchlaufenden Papierbahn angepassten Profil versehen werden. Beispielsweise können auf die Papierbahnen aufgebrachte Veredelungsprodukte beim Durchlaufen der Papierbahnen durch die entsprechenden Zugwalzenpaare über passende Ausnehmungen des Profils aufgenommen werden, so dass auch in diesem Fall der Druck annähernd gleichmassig über die Breite der Papierbahn verteilt wird.
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Im allgemeiaen werden als Zugwalzen Zylinderwalzen mit einem Normalumfang von 24'' (60,96 cm) verwendet. Beide
Zylinderwalzen des Zugwalzenpaares werden üblicherweise synchron angetrieben, sodass die gleiche
Umfangsgeschwindigkeit gegeben ist. Die Achsen der beiden Zylinderwalzen sind genau aufeinander ausgerichtet und stehen senkrecht zur Papiertransportrichtung. Damit wird der vom Zugwalzenpaar auf die dazwischenliegenden Papierbahnen ausgeübte Anpressdruck gleich und die Papierbahnen werden ohne den geringsten Umschlingungswinkel geradlinig transportiert. Es ist offensichtlich, dass abhängig vom Material bzw. der Nachgiebigkeit der Umhüllung der Zugwalzen oder von der Glattheit der Oberfläche der Papierbahn, die Umfangsgeschwindigkeit der Zugwalzenpaare an die jeweilige Dicke der dazwischen transportierten Papierbahnen angepasst werden muss. In besonderen Anwendungsfällen kann es auch vorteilhaft sein, die beiden Zugwalzen separat und unabhängig voneinander anzutreiben.
Die Einstellung des Längsregisters einer Papierbahn kann prinzipiell auf zwei Arten erfolgen. Zum ersten dadurch, dass der Laufweg der Papierbahn innerhalb der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke mittels einer Längsregisterstelleinheit direkt einstellbar ist. Zum zweiten dadurch, dass die mit der Elastizität der Papierbahnen verbundene und von der Bahnspannung abhängige Dehnung der Papierbahnen ausgenutzt wird, um die Markierungen auf den verschiedenen Papierbahnen relativ gegeneinander so zu verschieben, dass sie auf der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke längsregistergenau in Deckung sind.
Die direkte Einstellung des Laufweges hat den Vorteil, dass das Längsregister einer Papierbahn direkt und unabhängig von der Bahnspannung eingestellt werden kann. Dann ist dafür zu sorgen, dass gleichzeitig mit der Veränderung des Laufweges der Papierbahn ihr Vorschub auf der vor der Längsregisterstelleinheit liegenden Teilstrecke synchron zur Veränderung des Laufweges angepasst wird.
Bei der zweiten Möglichkeit der Einstellung des Längsregisters unter Ausnutzung der elastischen Dehnung der Bahnen kann es zu Problemen kommen, wenn nämlich Papierbahnen in einem anderem Dehnungszustand bedruckt werden als in dem, in dem sie im fertigen Produkt vorliegen. Dann können unakzeptable Verzerrungen des Druckbildes die Folge sein. Eine Abhilfe dieses Problems liefert die Technik des
Digitaldrucks. Beim Digitaldruck kann die spätere Verzerrung des Druckbildes bereits beim Drucken kompensiert werden, indem das Druckbild bewusst in entgegengesetzter Richtung so verzerrt aufgebracht wird, dass die spätere Verzerrung in Folge der sich ändernden Dehnung der Papierbahn kompensiert wird. Bedrucken gehört zu den häufigsten Arten der Vorbearbeitung von zu veredelnden Papierbahnen. Die hier beschriebene Kombination der Technik des Digitaldrucks mit der Technik der dehnungsbasierten Längsregistereinstellung bietet hier ein besonderes Potential zur Vereinfachung und Kostensenkung von Veredelungsprozessen, weil eine Vorbearbeitung der Papierbahnen entfallen kann und preiswerteres Rohpapier verwendet werden kann, wenn alle für das Fertigprodukt erforderlichen Veredelungsprozesse in einer Vorrichtung integriert ausgeführt werden können.
Vorzugsweise werden Spannungsstelleinheiten durch Zugwalzenpaare gebildet. Die Anordnung weiterer solcher ! ISpannungsstelleinheiten ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Verarbeitungsstrecke besonders lang ist oder wenn auf der Verarbeitungsstrecke nacheinander mehrere Veredelungsschritte zu durchlaufen sind, um die Bahnspannung auf jeder Teilstrecke für die entsprechenden Verarbeitungsschritte anzupassen und auf jeder Teilstrecke I sicher zu halten. ,
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In Abhängigkeit von der Qualität der Papierbahn, insbesondere bei Papierbahnen mit besonders glatter Oberfläche, können auch mehrere auf gleiche Transportgeschwindigkeit eingestellte Zugwalzenpaare zu einer Spannungsstelleinheit i zusammengefasst sein. Dies hat den Zweck, einen ausreichenden
Kraftschluss zwischen den einzelnen Papierbahnen zu gewährleisten und gegebenenfalls vorhandene Luftbläschen, ein besonders bei mehrlagigen Papierbahnen häufig auftretendes
Problem, zwischen den Papierbahnen auszupressen.
Mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung wird es auch möglich, dass je nach Anforderung auch vor dem Zusammenführen aller Papierbahnen wenigstens ein Veredelungsprozess darin bestehen kann, wenigstens zwei Papierbahnen zusammen zu führen. Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnung rein beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer kompletten
Vorrichtung; Fig. 2 eine Längsregisterstelleinheit zur direkten
Einstellung des Längsregisters; Fig. 3 eine realistische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer kompletten Vorrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform einer kompletten Vorrichtung; Fig. 5 eine schematische Seitenansicht der ersten
Ausführungsform, mit Blickrichtung senkrecht zu der in Fig. 1 und
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht einer dritten
Ausführungsform mit besonderer Verdeutlichung der Elemente der Steuereinheit.
Die Figuren werden im folgenden zusammenhängend beschrieben.
Figur 1 zeigt eine vereinfachte, teilweise schematische und nicht in allen Teilen masstabsgetreue Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Vier Papierbahnen 1, 2, 3 und 4 werden in Blickrichtung des
Betrachters jeweils von (nicht gezeigten) Zuführeinheiten abgerollt und über Umlenkeinheiten (in der Zeichnung ist eine Umlenkeinheit für dritte Papierbahn mit 12c bezeichnet) um einen rechten Winkel in der Zeichnung nach rechts umgelenkt.
Im gezeigten Beispiel sind die Umlenkeinheiten als sogenannte Wendekreuze 59a, 59b, 59c und 59d ausgeführt. Ein Wendekreuz ist eine aus wenigstens einer zylindrische Umlenkwalze bestehenden Umlenkeinheit, wobei die Umlenkwalze mit ihrer Drehachse parallel zu der von der Papieroberfläche definierten Ebene und unter einem Winkel von 45° zur Laufrichting des einlaufenden Papiers angeordnet ist. Nach dem Durchlaufen des Wendekreuzes ist die Normale auf die von der Papieroberfläche definierten Ebene unverändert geblieben oder hat sich umgekehrt (d.h. die Papierbahn wurde "von oben nach unten" gewendet) , die Laufrichtung der Papierbahn ist jedoch um einen rechten Winkel (90°) umgelenkt. Eine Seitenansicht solcher Wendekreuze 59a, 59b, 59c, 59d, 59e und 59f ist in Figur 3, eine Draufsicht in Figur 4 gezeigt.
Die genaue Funktionsweise eines Wendekreuzes ist für die Erfindung unwesentlich. Vorteilhaft ermöglichen solche Wendekreuze jedoch einen wie in den Figuren 2 und 3 deutlich gezeigten, räumlich kompakten und platzsparenden Aufbau der gesamten Vorrichtung. Alle zu veredelnden Papierbahnen 1 bis 6 werden aus parallel nebeneinander angeordneten, im wesentlichen baugleichen Abrolleinheiten 40a bis 40f (Fig. 4) in ebenfalls parallel nebeneinander angeordnete, durch im wesentlichen baugleiche Digitaldrucksysteme 71a bis 71f (Fig. 4) zugeführt und dort bedruckt, und anschliessend über Wendekreuze 59a bis 59f in die gleiche Laufrichtung umgelenkt .
Nach dem Wendekreuz folgt für jede Papierbahn als erstes Mittel zur Regelung der Bahnspannung eine erste Spannungsstelleinheit 19. Beispielhaft ist in Figur 1 für die Papierbahn 4 die erste Spannungsstelleinheit mit 19d bezeichnet und mit gestrichelter Linie umrahmt.
Diese bevorzugte Ausführungsform einer
Spannungsstelleinrichtung 19d wird nun anhand der Darstellung in der Figur 1 beschrieben. Die Spannungsstelleinrichtung 19d besteht aus einer ersten Umlenkwalze 81, einem Variator 82, einer Andruckwalze 83, einer Spannungsmesswalze 84 und einer optionalen zweiten Umlenkwalze 85. Die Achsen aller Walzen sind parallel zueineander ausgerichtet. Der Variator 82 ist in der Symmetrieebene, die zur ersten Umlenkwalze 81 und zur Spannungsmesswalze 84 gehört, angeordnet. Die Position des Variators 82 kann in der Symmetrieebene gegenüber der ersten Umlenkwalze 81 und der Spannungsmesswalze 84 (d.h. in der Darstellung der Figur 1 nach oben bzw. unten) bei im wesentlichen gleichbleibendem Umschlingungswinkel der Papierbahn um den Variator 82 geändert werden. Die
Andruckwalze 83 bildet mit dem Variator 82 ein Walzenpaar; sie ist mit Druckschluss auf den Variator 82 angeordnet. Die Papierbahn ist um die Spannungsmesswalze 84 geschlungen, so dass die Bahnspannung aufgrund der Kraftwirkung der gespannten Papierbahn auf die Spannungsmesswalze 84 (in der Figur 1 eine die Spannungsmesswalze 84 nach oben ziehende Kraft) gemessen werden kann. Zweckmässigerweise sind die Lager (nicht gezeigt) der Achse der Spannungsmesswalze 84 in einem Kraftaufnehmer (nicht gezeigt) gelagert. Die zweite Umlenkwalze 85 lenkt die Papierbahn am Ausgang der Spannungsstelleinrichtung 19d in eine gewünschte Auslaufrichtung um. Diese Funktion der zweiten Umlenkwalze 85 ist nicht wesentlich für das Funktionieren der gezeigten Anordnung als Spannungsstelleinheit.
Wie in den Figuren 1 (bzw. 3) gezeigt, laufen alle 4 (bzw. 6) Papierbahnen nach dem Durchlaufen der Wendekreuze 59a bis 59d (bzw. 59f) bereits räumlich gesehen über- bzw. untereinander. Sie sind dabei jedoch noch nicht zusammengeführt, sondern durchlaufen erst noch unabhängig voneinander bahnspezifische Verarbeitungsstrecken 10a bis lOd.
Zu den bahnspezifische Verarbeitungsstrecken 10a bis lOd gehören zunächst die oben bereits beschriebenen im wesentlichen baugleichen, ersten Spannungsstelleinheiten 19a bis 19d. Dann folgen unterschiedliche bahnspezifische Veredelungsstrecken 13a bis 13d, eine zweite
Spannungsstelleinheite 20a bis 20d und Mittel zur kongruenten Regelung der Längsregister 14a bis 14d. Anschliessend werden die Papierbahnen 1 bis 4 in der Zusamenführungseinheit 21 zusammengeführt und einer gemeinsamen Bearbeitungstrecke 22 zugeführt.
In dem in Figur 1 gezeigten Beispiel durchläuft die
Papierbahn 1 keinen bahnspezifischen Veredelungsprozess mehr. Die Papierbahn 2 wird in einem Falzpflug 77 entlang ihrer Längsrichtung gefaltet. Die Papierbahn 3 durchläuft ein Leimwerk 72. Papierbahn 4 durchläuft zunächst eine Stanzeinrichtung 73 mit einen Stanzabfallbeseitiger 74, an dem ein Auffangbehälter für Stanzabfall 75 befestigt ist, und anschliessend ein Spendeaggregat 76 zum Aufbringen von Objekten, wie beispielsweise Antwortkartenn, Probepäckchen oder dergleichen, die mittels der Leimdüse 78 angebracht werden.
Die gemeinsame Bearbeitungsstrecke 22 besteht in Figur 1 aus einem Falzpflug 79, der die vier zusammengeführten Papierbahnen gemeinsam in Längsrichtung faltet, dem Bahntaster 24 und der Zugeinheit 25, die als Paar von zwei gleichen, aufeinandergedrückten und gegeneinender drehend angetriebenen Zugwalzen ausgebildet ist.
Der gemeinsamen Bearbeitungsstrecke 22 schliest sich noch eine Auffangrichtung 26 für die veredelten und zusammengeführten Papierbahnen an. Als erstes Element der Auffangeinrichtung 26 wird in der Figur 1 noch ein Formatschneider 27 gezeigt. In der Draufsicht von Figur 4 erkennt man in einer beispielsweisen Ausführungsform mögliche weitere nachfolgende Elemente einer Auffangeinrichtung 26, insbesondere einen ersten Rotationsformatschneider 28, eine 90° Umlenkstation 29, einen zweiten Rotationsformatschneider 30 und eine kompensierende Stapeleinrichtung 31 für die auf Format zugeschnittenen Fertigprodukte.
In Figur 1 besteht für jede Papierbahn 1 bis 4 die zweite Spannungsstelleinheit 20a bis 20d im wesentlichen aus einem Paar ungleicher, zylindrischer, mit Druckschluss gegeneinander gepresster Walzen, nämlich aus der dickeren, feststehenden zweiten Walze 92 und der dünneren, gegen die feststehende zweite Walze 92 angedrückten Presswalze 93.
Bei festem Druckschluss, d.h. wenn ein Durchgleiten der Papierbahn durch die aufeinander gepressten Walzen nicht möglich ist, lässt sich über die Umdrehungsgeschwindigkeit der Presswalze 93 die Vorlaufgeschwindigkeit der Papierbahn und damit eine gegenüber der Zugeinheit 25 definierte, vorzugsweise bremsende Wirkung erzielen und somit auf dem dazwischenliegenden Teilstück der Papierbahn, und damit in der gemeinsamen Verbeitungsstrecke 22 eine definierte, für alle Papierbahnen gleiche Bahnspannung einstellen. Entsprechend kann gegenüber der ersten Spannungsstelleinheit 19, insbesondere dem aus der Andruckswalze 83 und dem Variator 82 gebildeten Druckwalzenpaar, eine ziehende Wirkung und damit ebenfalls eine definierte Bahnspannung aufgebaut werden.
Die im Beispiel der Figur 1 gezeigten Mittel zur kongruenten Regelung der Längsregister 14 umfassen die
Längsregisterstelleinheit 15, den Langsregistertaster 16 und die (nicht gezeigte) Längsregisterregeleinrichtung. Die Längsregisterstelleinheit 15 ist vorteilhaft zwischen dem Ende der bahnspezifischen Veredelungsstrecke 13 und unmittelbar vor der Zusam enführungseinheit 21 angeordnet und ermöglicht eine direkte Einstellung des Laufweges der Papierbahn auf der bahnspezischen Veredelungsstrecke 13.
Allgemein betrachtet, kann eine direkte Einstellung des Laufweges der Papierbahn beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Umlenkwalze, die mit ihrer Achse senkrecht zur Laufrichtung der Papierbahn angeordnet ist, im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Papierbahn gegen die Papierbahn gedrückt wird, so dass sich dadurch der Ümschlingungswinkel der Papierbahn um die Umlenkwalze ändert. Wird der Ümschlingungswinkel grösser, so nimmt auch der Laufweg der Papierbahn zu und ihr Register wird gegenüber dem Register anderer Papierbahnen in Laufrichtung gesehen zurückversetzt. : ι ' ι
Zu der in Figur 1 gezeigten Längsregisterstelleinheit 15 gehört die bewegliche erste Walze 91 und die feststehende zweite Walze 92. Durch Lageveränderung der ersten Walze 91 im wesentlichen in azimutaler Richtung um die zweite Walze 92 herum wird der Ümschlingungswinkel der Papierbahn auf der zweiten Walze 92 und somit der Laufweg der Papierbahn verändert .
Besonders vorteilhaft lässt sich, wie in Figur 1 gezeigt, eine Länggsregisterstelleinheit mit einer
Spannungsstelleinheit zu einer aus nur drei Walzen bestehenden Anordnung kombinieren. Figur 1 zeigt die Kombination der Länggsregisterstelleinheit 15 mit der zweiten Spannungstelleinheit 20 zur einer aus nur drei Walzen, nämlich der beweglichen ersten Walze 91, der feststehenden zweiten Walze 92 und der Presswalze 93, bestehenden Anordnung. Alternativ zu der aus den Walzen 91 und 92 bestehenden, ersten Ausführungsform einer Längsregisterstelleinheit 15 kann das Längsregister beispielsweise auch direkt eingestellt werden, mit einer in Figur 2 gezeigten, aus drei Walzen bestehenden, zweiten Ausführungsform. Eine feststehende Eingangswalze 97 lenkt die Richtung der in die Anordnung einlaufenden Papierbahn 1 in eine bestimmte, mit Stellrichtung 102 bezeichnete, erste Laufrichtung um. Eine in der Stellrichtung 102 verschiebbar angeordnete Umkehrwalze 98 lenkt die Laufrichtung der Papierbahn aus der Stellrichtung 102 in die genau entgegengesetzte Umkehrrichtung 103 um. Schliesslich lenkt die ebenfalls feststehende Ausgangswalze 99 die Papierbahn 1 in einen frei wählbaren, weiten Bereich 101 von Auslaufwinkeln um. Auch der Einlaufwinkel der Papierbahn 1 ist in einem weiten Bereich 100 frei wählbar. Wichtig ist, dass der Ümschlingungswinkel der Papierbahn um die Umlenkwalze 98 genau 180° ist. Diese Bedingung ist durch eine geeignete Wahl der relativen Anordnung der Eingangswalze 97 und der Ausgangswalze 99 gegenüber der Umkehrwalze 98 leicht zu erfüllen. Die Position der Umlenkwalze 98 kann entlang der Stellrichtung 102 verschoben werden. Wird die Umlenkwalze 98 um einen bestimmten Abstand Δx auf die Eingangswalze 97 bzw. Ausgangswalze 99 zu (bzw. von ihr weg) verschoben, so verkürzt (verlängert) sich der Laufweg der Papierbahn um genau den doppelten Abstand 2Δx. Damit last sich die Einstellung des Längsregisters besonders leicht streckengenau kalibrieren.
Die Figur 3 zeigt eine massstabsgetreue, und insbesondere im Bereich der durch Wendekreuze 59a bis 59f realisierten
Umlenkeinheiten sowie im Bereich der Zusammenführungseinheit 21 technisch detailliertere Seitenansicht einer kompletten erfindungsgemässen Vorrichtung zur Veredelung und Zusammenführung von sechs Papierbahnen 1 bis 6. Die Papierbahnen werden, wie in Figur 1, in Blickrichtung des Betrachters aus (nicht gezeigten) Zuführeinheiten gespendet, in (nicht gezeigten) Digitaldrucksystemen bedruckt und in die gezeigte Vorrichtung über die Wendekreuze 59a bis 59f nach rechts umgelenkt eingeführt. Nach Durchlaufen der Wendekreuze laufen die Papierbahnen bereits räumlich gesehen über- bzw. untereinander, sind jedoch noch nicht zusammengeführt im Sinne der Erfindung. In der Figur 3 rechts neben jedem der untereinander baugleichen Wendekreuze 59a bis 59f beginnt für jede Papierbahn 1 bis 6 mit den ebenfalls untereinender baugleichen, ersten Spannungsstelleinheiten 19a bis 19f eine bahnspezifische Verarbeitungsstrecke mit den folgenden Veredelungsstationen: Die Papierbahnen 1 und 2 laufen ohne weiteren Veredelungsschritt direkt in die weiter oben anhand der Figur 1 bereits beschriebene Kombination von Längsregisterstelleinheit 15a und 15b und zweiten Spannungsstelleinheit 20a und 20b, bevor sie an den Längsregistertastern 16a und 16b vorbei in die Zusammenführungseinheit 21 gelangen. Die Papierbahn 3 durchläuft zunächst einen Falzpflug 77, die Papierbahn 4 ein Leimwerk 72 und die Papierbahn 5 eine Stanzeinrichtung 73. Die Papierbahn 6 durchläuft ein Spendeaggregat 76, wird anschliessend von der Leimdüse 78 mit Leim beschichtet und mit der Papierbahn 5 zusammengeleimt zur Papierbahn 5 ' . Dann laufen die Papierbahnen 3, 4 und 5' jeweils noch getrennt in eine Kombination von Längsregisterstelleinheit 15c bis 15e und zweiten Spannungsstelleinheit 20c bis 20e. Die Papierbahnen 3 und 4 laufen dann noch an den Längsregistertastern lβc und 16d vorbei, bevor auch sie, zusammen mit Papierbahn 5, in die Zusammenführungseinheit 21 gelangen und zusammengeführt werden.
Die Langsregistertaster 16a bis lβd detektieren die auf die jeweils vorbei laufenden Papierbahnen 1 bis 4 in regelmässigen Abständen aufgebrachten Markierungen und geben jeweils ein Signal an die (nicht gezeigte) Steuereinheit der Vorrichtung. Über die zeitliche Reihenfolge des Eintreffens der Signale kontrolliert die Steuereinheit, ob die Längsregister der einzelenen Papierbahnen 1 bis 4 untereinander kongruent in Deckung sind und erkennt für jede Papierbahn 1 bis 4 eine mögliche Abweichung. Wird für eine der Papierbahn 1 bis 4 eine Abweichung festgestellt, so wird für jede mit abweichendem Register laufende Papierbahn über eine zugeordnete Längsregisterregeleinrichtung (nicht gezeigt) ein Steuerungssignal an die entsprechende Längsregisterstelleinheit 15a bis 15d gegeben, um die Abweichung zu korrigieren.
Der unmittelbar vor der Zugeinheit 25 angebrachte Bahntaster 24 detektiert die Markierungen, die auf der im Bereich der Zusammenführungseinheit 21 und der nachfolgenden gemeinsamen Verabeitungsstrecke oben auf den anderen Papierbahnen aufliegenden Papierbahn 5 ' aufgebracht sind, und gibt entsprechende Signale an die Steuereinheit. Mit Hilfe der vom Bahntaster 24 erzeugten Signale erkennt die Steuereinheit die gemeinsame Laufgeschwindigkeit der zusammengeführten Papierbahn und kann über eine die Zugeinheit ansteuernde Regeleinrichtung die absolute Laufgeschwindigkeit einstellen. Ausserdem kann aus einem Vergleich der zeitlichen Abfolge des Eintreffens der Signale vom Bahntaster 24 mit der Abfolge der von den Längsregistertastern lβa bis lβd erzeugten Signale eine mögliche Abweichung des Längsregisters der Papierbahn 5' von den Längsregistern der Papierbahnen 1 bis 4 festgestellt und durch Ansteuerung des der Papierbahn 5 ' zugeordneten Längsregisterstelleinheit 15e korrigiert werden.
Die Zusammenführungseinheit 21 weist, wie in Figur 3 gezeigt, vorteilhaft mindestens für jede der einlaufenden Papierbahnen 1 bis 5' eine Umlenkwalze 94a bis 94e und eine Führungswalze 95a bis 95e auf. Die Drehachsen aller Umlenkwalzen 94a bis 94e sind einer Ebene angeordnet, wodurch die Papierbahnen 1 bis 5' nach Umlaufen um die Umlenkwalzen 94a bis 94e aneinander anliegen. Jede der Umlenkwalzen ist mit einem Kraftaufnehmer gelagert, mit dem die Bahnspannung der betreffenden Papierbahn gemessen wird.
In der Figur 3 durchlaufen die zusammengeführten Papierbahnen auf der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke einen Endfalzpflug 79, die Zugeinheit 25, einen Formatschneider und weitere (in Figur 3 nicht mehr, jedoch in Figur 4 in Draufsicht gezeigte) Aggregate, insbesondere einen ersten Rotationsschneider 28, eine 90° -Umlenkstation 29 und einen zweiten Formatschneider 30. Die aus der zusammengeführten, endlosen Papierbahn auf Format geschnittenen, einzelnen Fertigprodukte des Veredelungsprozesses werden abschliessend in einer kompensierenden Stapeleinrichtung 31 übereinander gestapelt.
Ein Gesamtblick auf die Anordnung und Anbringung der funktioneilen Elemente der Vorrichtung zeigt einen modularen Aufbau der Vorrichtung. Dadurch ist es mit relativ geringem Aufwand möglich, die Vorrichtung für die gleichzeitige Veredelung weiterer Papierbahnen durch Hinzufügen der entsprechend zusätzlich benötigten Elemente zu erweitern, oder durch Ersetzen einzelner Elemente, insbesondere vonVeredelungsaggregaten, die Vorrichtung für andere Anwendungen anzupassen bzw. umzurüsten.
Die Figur 4 zeigt eine Draufsicht derselben Vorrichtung, die in Figur 3 in Seitenansicht gezeigt ist. Diese Ansicht verdeutlicht nochmals den modularen Aufbau der gesamten Vorrichtung. Deutlich ist die parallele Anordnung der sechs Zuführeinheiten für die sechs Papierbahnen 1 bis 6 zu erkennen. Im einzelnen umfasst jede der Zuführeinheiten 10a bis lOf eine Abrolleinheit 40a bis 40f, zu denen insbesondere die in Figur 4 bezeichneten Abwickelvorrichtungen 41a bis 41f mit Vorratstrommeln 42a bis 42f, und die Bahnführungsvorrichtung 49a bis 49f gehören. Als ersten Veredlungsschritt durchläuft jede Papierbahn 1 bis 6 ein Digitaldrucksystem 71a bis 71f. Anschliessend durchlaufen die Papierbahnen 1 bis 6 die von oben deutlich erkennbaren Wendekreuze 59a bis 59f, und laufen auf den folgenden Strecken bereits räumlich gesehen über- bzw. untereinander, sodass in dieser Darstellung die in Figur 3 gezeigten Elemente der bahnspezifischen Veredelungsstrecken nicht erkennbar sind. Deutlich sind jedoch von oben wieder die
Bearbeitungsaggregate der gemeinsamen Verarbeitungsstrecke zu erkennen. Dazu gehören in der Reihenfolge des Durchlaufs der zusammengeführten Papierbahn im einzelnen: der Endfalzpflug 79, die Zugeinheit 25, der Formatschneider 27, der erste Rotationsschneider 28, die 90°-Umlenkstation 29, der zweite Formatschneider 30 und die die geschnittenen Fertigprodukte übereinander stapelnde, kompensierende Stapeleinrichtung 31.
Die Figur 5 zeigt eine detaillierte Seitenansicht einer einzelnen Zuführeinheit, so wie sie in der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Vorrichtung für jede Papierbahn vorgesehen ist. Insbesondere erkennt man deutlich in der Abrolleinheit 40 die Abwickelvorrichtung 41 mit unter anderem der Vorratstrommel 42 und der Bahnführungsvorrichtung 49, sowie im weiteren Verlauf der Papierbahn das Digitaldrucksystem 71.
Die Darstellung der Anordnung der Elemente der Zuführeinheit dient lediglich zur Vervollständigung der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. Die Details sind jedoch für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich; darum wird an dieser Stelle auf eine weitere Beschreibung verzichtet.
Üblicherweise liegt ein Vorrat einer zu veredelnden
Papierbahn zu einer Rolle aufgerollt vor. Es ist aber auch denkbar, dass in einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform einer Zuführeinheit eine Papierbahn in Längsabschnitte gefaltet vorliegt. In diesem Fall sind die Falze auf der Papierbahn vorteilhaft synchron mit einem möglichen Seitenregister angebracht und so angeordnet, dass sie das Erscheinungsbild der Papierbahn möglichst wenig störend beeinflussen.
Im vorhergehenden wurde die Erfindung beispielhaft anhand von konkreten, bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Verschiedene Änderungen und Modifikationen werden dem Fachmann beim Lesen der Beschreibung offensichtlich. Es ist beabsichtigt, dass alle diese Änderungen und Modifikationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden und somit in den Umfang der folgenden PatentSprüche gehören.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum längsregister-kontrollierten
Zusammenführen und Veredeln von wenigstens zwei Papierbahnen, bei dem jede Papierbahn mit in periodischen Abständen aufgebrachten Markierungen versehen ist, bei dem die einzelnen Papierbahnen bahnspezifische Verarbeitungsstrecken, die eine Zuführeinheit, eine optionale Umlenkeinheit und eine bahnspezifische Veredelungsstrecke umfasst, durchlaufen; anschliessend in einer Zusammenführungseinheit zusammengeführt werden und dann noch eine gemeinsame längsregister-kontrollierte Verarbeitungsstrecke, durchlaufen, auf der die Papierbahnen optional auf einer gemeinsamen längsregister-kontrollierten
Veredelungsstrecke bearbeitet werden, auf der ein optionaler Bahntaster die Bahngeschwindigkeit misst und und auf der die Papierbahnen von einer Zugeinheit j gezogen und in einer Auffangeinrichtung aufgefangen werden; wobei durch Mittel zur Regelung der
Bahnspannung, zu denen eine vor der bahnspezifischen Veredelungsstrecke angeordnete erste Spannungsstelleinheit und die Zugeinheit gehört, die Bahnspannung der Papierbahnen eingestellt wird, und wobei die Längsregister durch Mittel zur kongruenten Regelung der Längsregister, zu denen ein Langsregistertaster gehört, eingestellt werden; dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Papierbahn die Mittel zur Regelung der Bahnspannung zusätzlich mindestens eine zweite Spannungsstelleinheit enthalten, die nach der bahnspezifischen Veredelungsstrecke und vor der Zusammenführungseinheit angeordnet ist, mittels der die zwischen der ersten und zweiten Spannungsstelleinheit herrschende Bahnspannung und die zwischen der zweiten Spannungsstelleinheit und der Zugeinheit herrschende Bahnspannung im wesentlichen unabhängig voneinander eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnspannung der Papierbahn auf jeder durch ein Paar von Spannungsstelleinheiten gebildeten Teilstrecke und auf der Teilstrecke zwischen der in Laufrichtung letzten Spannungsstelleinheit und der Zugeinheit gebildeten Teilstrecke auf einen definierten, im wesentlichen konstanten Wert eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
/ gekennzeichnet, dass die Bahnspannung in Laufrichtung der Papierbahn von Teilstrecke zu Teilstrecke kaskadenartig abnimmt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Papierbahn die zwischen der in Laufrichtung der Papierbahn letzten Spannungsstelleinheit und der Zugeinheit herrschende Bahnspannung auf einen für alle Papierbahnen im wesentlichen gleichen, gemeinsamen Wert eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einstellen der Bahnspannung und die Zugeinheit so ausgebildet sind, dass die Bahnspannung sich über die Breite der Papierbahn im wesentlichen auf einen konstanten Wert einstellt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Papierbahn das Längsregister im wesentlichen unabhängig von der Bahnspannung eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Papierbahn bis zur in Laufrichtung letzten Spannungsstelleinheit unter Spannung gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Papierbahn die Mittel zum Einstellen des Längsregisters eine optionale Längsregisterstelleinheit und eine Längsregisterregeleinrichtung umfassen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke das Längsregister über die Einstellung der Bahnspannung mittels der ersten Spannungsstelleinheit unter Ausnutzung der mit der Elastizität der Bahn verbundenen Dehnung der Bahn eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis' 9, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke das Längsregister mittels der Längsregisterstelleinheit durch Änderung des Laufweges der Papierbahn innerhalb der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke eingestellt wird.
11. Vorrichtung zum längsregister-kontrollierten Zusammen- führen und Veredeln von wenigstens zwei Papierbahnen, bestehend aus wenigstens zwei bahnspezifischen Verarbeitungsstrecken, die ihrerseits eine Zuführeinheit, eine optionale Umlenkeinheit und eine bahnspezifische Veredelungsstrecke enthält; einer Zusammenführungseinheit; einer längsregister- kontrollierten gemeinsamen Verarbeitungsstrecke, die ihrerseits eine optionale gemeinsame, längsregister- kontrollierte Veredelungsstrecke, einen optionalen Bahntaster und eine Zugeinheit enthält; einer
Auffangeinrichtung und einer Steuereinheit; wobei jede Papierbahn mit in periodischen Abständen aufgebrachten Markierungen versehen ist; welche Vorrichtung weiterhin Mittel zur Regelung der Bahnspannung, zu denen eine vor der bahnspezifischen Veredelungsstrecke angeordnete erste Spannungsstelleinheit und die Zugeinheit gehört; und Mittel zur Regelung des Längsregisters, zu denen ein Langsregistertaster gehört, beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine Papierbahn die Mittel zur Regelung der Bahnspannung zusätzlich eine zweite Spannungsstelleinheit umfassen, die nach der bahnspezifischen Veredelungsstrecke und vor der Zusammenführungseinheit angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Papierbahn die Mittel zur Regelung der Bahnspannung zusätzlich mindestens eine zweite Spannungsstelleinheit umfassen, die nach der bahnspezifischen Veredelungsstrecke und vor der .Zusammenführungseinheit angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Papierbahn die erste Spannungsstelleinheit unmittelbar vor der bahnspezifischen Veredelungsstrecke angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens eine bahnspezifische Verarbeitungsstrecke die Mitteln zur Regelung des Längsregisters zusätzlich eine weitere Längsregisterstelleinheit und eine Längsregisterregeleinrichtung beinhalten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens eine bahnspezifische Verarbeitungsstrecke es die Mittel zur Regelung des Längsregisters erlauben, d&s Längsregister der Papierbahn unabhängig von der Bahnspannung einzustellen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zu wenigstens einer bahnspezifischen Veredelungsstrecke wenigstens zwei unterschiedliche Bearbeitungsstationen gehören.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei Bearbeitungsstationen wenigstens eine zusätzliche Spannungsstelleinheit angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke wenigstens eine Bearbeitungsstation dazu dient, eine Papierbahn mit einer anderen Papierbahn zusammenzuführen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Vorrichtung modular jeweils ausgebildet sind, so dass die gesammte Vorrichtung mit geringem Aufwand durch Entfernen oder Hinzufügen einzelner Elemente umkonfiguriert bzw. erweitert werden kann.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugeinheit unmittelbar nach der längsregister-kontrollierten Veredelungsstrecke und vor der Auffangeinrichtung angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Regelung der Bahnspannung so ausgebildet sind, dass die Bahnspannung über die Bahnbreite im wesentlichen konstant ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Spannungsstelleinheit und/oder die Zugeinheit aus einem Zugwalzenpaar besteht.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zugwalzenpaar ein Paar von Gummiwalzen ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugwalzenpaare an ihrem Umfang mit einem Profil zur Aufnahme von entsprechenden Veredelungsprodukten versehen sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Zugwalzenpaare aufeinander ausgerichtet und in einer Ebene senkrecht zur Bahnlaufrichtung der Papierbahn angeordnet sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsstelleinheiten von der
Steuereinheit unabhängig voneinander angesteuert werden können .
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheit 10 eine Abrolleinheit 40 ist, die zumindest aus einer Vorratstrommel 42 und einem Paar von Abzugswalzen ' besteht und in der die Papierbahn auf einer Vorratstrommel 42 aufgerollt vorliegt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Abzugswalzen aus der Vorratstrommel 42 selbst und einer Abzugswalze, die gegen die oberste, auf der Vorratstrommel 42 aufgerollte Lage der Papierbahn angedrückt angeordnet ist, besteht.
I
29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrolleinheit 40 zumindest aus einer
Vorratstrommel 42, einer dagegen angedrückten Abzugswalze und einem Paar von Zugrollen besteht.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheit eine
Entfaltungseinheit ist, die zumindest aus einem Vorratsbehältnis und einem geschwindigkeits- kontrollierten Paar von Antriebswalzen besteht und in der die Papierbahn in gefaltetem Zustand in dem Vorratsbehältnis vorliegt.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung zumindest aus einer Auffangrolle besteht.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung aus einem Formatschneider, einer Stapeleinrichtung, einer optionalen Zähleinrichtung und einer optionalen Verpack- oder Banderoliereinrichtung besteht.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die optionale Umlenkeinheit 12 zwischen der Zuführeinheit 11 und dem Beginn der bahnspezifischen Veredelungsstrecke 13 angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die optionale Umlenkeinheit 12 zwischen dem Ende der bahnspezifischen
Veredelungsstrecke 13 und der Zusammenführungseinheit 21 angeordnet ist.
I
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die optionale Umlenkeinheit 12 ein
Wendekreuz 59 ist.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke 13 das
Längsregister über die Einstellung der Bahnspannung mittels der ersten Spahnungsstelleinheit 19 unter Ausnutzung der mit der Elastizität der Bahn verbundenen Dehnung der Bahn eingestellbar ist.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke 13 das Längsregister mittels der Längsregisterstelleinheit 15 durch Änderung des Laufweges der Papierbahn innerhalb der bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke 13 eingestellbar ist.
38 . Vorrichtung nach Anspruch 37 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsregisterstelleinheit 15 zwischen dem Ende der bahnspezifischen Veredelungsstrecke 13 und der Zusammenführungseinheit 21 angeordnet ist .
39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsregisterstelleinheit 15 ausgebildet ist als ein Walzenpaar mit einer beweglichen ersten Walze 91 und einer feststehenden zweiten Walze 92, bei dem durch Lageveränderung der ersten Walze 91 im wesentlichen in azimutaler Richtung um die zweite Walze 92 herum der Ümschlingungswinkel der Papierbahn auf der zweiten Walze 92 eingestellt werden kann.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine
Spannungsstelleinheit 20 eine Presswalze 93 und eine zweite Walze 92 als Gegenwalze enthält, wobei die Presswalze 93 mit regelbarer Drehgeschwindigkeit angetrieben und mit Druckschluss auf die zweite Walze 92 angeordnet ist.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Längsregister- Stelleinheit 15 mit einer Spannungsstelleinheit 20 in einer Einheit kombiniert ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch '40 und 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Presswalze 93 der Spannungsstelleinheit mit Druckschluss auf eine der beiden Walzen 91, 92 der Längsregisterstelleinheit 15, vorzugsweise auf die feststehende zweite Walze 92, angeordnet ist.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke eine erste Spannungsstelleinheit 19 im wesentlichen aus einer ersten Umlenkwalze 81, einem Variator 82, einer
Andruckwalze 83, einer Spannungsmesswalze 84 und einer optionalen zweiten Umlenkwalze 85 besteht; wobei die Achsen aller Walzen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei der Variator 82 in der zur ersten Umlenkwalze 81 und zur Spannungsmesswalze 84 gehörenden Symmetrieebene liegt; wobei die Position des Variators 82 in der Symmetrieebene gegenüber der ersten Umlenkwalze 81 und der Spannungsmesswalze 84 bei gleichbleibendem Ümschlingungswinkel geändert werden kann; wobei die Andruckwalze 83 mit Druckschluss auf den Variator 82 angeordnet ist; wobei die Papierbahn um die Spannungsmesswalze 84 geschlungen und die Bahnspannung über die Kraftwirkung der gespannten Papierbahn auf die Spannungsmesswalze 84 gemessen wird; und wobei die optionale zweite Umlenkwalze 85 die Papierbahn in eine gewünschte Auslaufrichtung umlenkt.
44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenführungseinheit 21 entsprechend der Zahl der zusammenführenden Papierbahnen mindestens zwei Umlenkwalzen 94 enthält, die in einer Ebene so angeordnet sind, dass die Achsen der Umlenkwalzen 94 parallel sind und dass die Laufrichtung der Papierbahn nach Loslassen von den Umlenkwalzen 94 parallel zu der genannten Ebene ist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass über die auf die Umlenkwalzen 94 der Zusammenführungseinheit 21 wirkende Zugkraft der Papierbahn die zwischen der zweiten
Spannungsstelleinheit und der Zusammenführungseinheit herrschende Bahnspannung gemessen wird.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Langsregistertaster 16 unmittelbar vor der Zusammenführungseinheit 21 angeordnet sind.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer bahnspezifischen Verarbeitungsstrecke
Digitaldrucktechnik als Veredelungsprozess zur Anwendung kommt .
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