WO2004018167A1 - Quertrennvorrichtung - Google Patents

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WO2004018167A1
WO2004018167A1 PCT/CH2002/000453 CH0200453W WO2004018167A1 WO 2004018167 A1 WO2004018167 A1 WO 2004018167A1 CH 0200453 W CH0200453 W CH 0200453W WO 2004018167 A1 WO2004018167 A1 WO 2004018167A1
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web
cutting element
cutting
movable
edges
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PCT/CH2002/000453
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Beat Kipfer
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Kern Ag
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    • B65H35/0073—Details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H35/04—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with transverse cutters or perforators

Definitions

  • the invention relates to a device for cross-cutting a preferably
  • Paper existing web which is fed continuously or intermittently and has one or more layers, to produce a sequence of web sections.
  • Devices of this type are e.g. are known from CH 677 334 and are used in particular for processing printed form webs which have to be removed from a stack or a roll and have to be cut up before being brought together (collating) and, if necessary, inserting associated sheets.
  • the transverse separation of the web is brought about by a movable cutting element and a stationary cutting element.
  • Each of these cutting elements has a first and a second cutting edge.
  • the device has means for feeding the web in a web plane to the cutting elements and for removing the web sections.
  • the device described in WO0069764 shows a preferred example of the use of such cross-separating devices for processing form webs in one or more layers.
  • the increasing demands on the speed of processing form webs can usually best be met by increasing the throughput in all parts of the overall system. This is particularly problematic when it comes to cross-separation.
  • the object of the invention is therefore to provide a cross cutting device with which the processing speed can be significantly improved.
  • this object is achieved in that the two cutting edges of the stationary cutting element lie on opposite sides of the path plane and the two cutting edges of the movable cutting element are spaced apart in the direction transverse to the path plane, so that with each movement of the movable cutting element between the respective end positions In each case a transverse separation of the web can be effected, ie at least one cut both when the movable cutting element is moved back and forth.
  • the invention therefore relates to a device of the type described in the introduction with the features specified in claim 1.
  • This device has a movable and a stationary cutting element, each with a first and a second cutting edge, and a drive for the movable cutting element in order to move it alternately between a first end position and a second end position, and means for feeding the web in one Path level to the cutting elements and for the removal of the
  • the two cutting edges of the stationary cutting element lie on opposite sides of the path plane and the two cutting edges of the movable cutting element are spaced apart in the direction transverse to the path plane, so that each time the movable cutting element moves between the respective end positions, a transverse separation of the path can be effected.
  • the invention relates to a system for collating (and collating) and / or inserting printed sheets with the features of claim 5.
  • a preferred system has the features of claim 6.
  • the invention relates to a method with the features specified in claim 7, i.e. a method for cross-cutting a cyclically or continuously fed web, preferably a printed one
  • Paper web for producing a sequence of web sections: The web is passed in one or more layers between a movable cutting element and a stationary cutting element of a cross cutting device, in which each cutting element has a first and a second cutting edge (102, 122) and the movable cutting element is alternately moved back and forth between a first end position and a second end position, the two cutting edges of the stationary cutting element lying opposite one another on the sides of the path plane and the two cutting edges of the movable cutting element in the direction are spaced apart from one another transversely to the plane of the web, so that each time the movable cutting element is moved between the respective end positions, the web can be cut transversely.
  • the movement of the movable cutting element in the device according to the invention can be used in both directions for one cutting process each, that is to say both during the forward movement and the moving movement of the movable cutting element.
  • the cut can only be made in each case
  • the manner in which the reciprocating movement of the movable cutting element is effected is immaterial.
  • this can be designed in the manner of a pendulum with one-sided articulation, the cutting edges of which lie at the end opposite to the articulation.
  • it can also be designed as a plate or bar which is moved back and forth as a whole between two end positions.
  • the number of cutting edges on the movable cutting element and on the stationary cutting element can be doubled, as described in more detail below.
  • the movable cutting element can also serve as a switch in order to divide a stream of web sections into a plurality of parallel streams which can be processed further in different planes.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device according to the invention with a movable cutting element articulated on one side.
  • 1 a shows a modification of the device shown in FIG. 1 with an additional movable cutting element serving as a switch;
  • FIG. 2 shows the schematic representations of two different modes of operation of the cross-cutting device shown in FIG. 1; 3 shows the schematic representation of a cross-separating device according to the invention with a cutting element moved over the entire surface; and FIG. 4 shows the schematic representation of a further embodiment of a cross-cutting device according to the invention with a cutting element that is moved over the entire surface and doubling the number of cutting edges.
  • the device shown in a schematic side view in FIG. 1 has a movable cutting element 10, which has a first cutting edge at one end 108
  • the drive 14 is a known crank drive with a motor drive (not shown) for continuous or discontinuous (cyclical) operation.
  • the stationary cutting element 12 has a first or lower cutting edge 121 and a parallel second or upper cutting edge 122. It goes without saying that the cutting edges 101, 102 of the movable cutting element 10 as well as the cutting edges 121, 122 of the stationary cutting element 12 are at least across the width the web B must extend. The cutting edges interacting with each other in a cutting process can also run at a slight angle to the plane of the web in order to effect a scissor-like cutting process, as is known per se.
  • the roller pair 16 shown on the left-hand side of FIG. 1 serves for feeding the paper web B, the roller pair 18 for removing the web sections formed with the device and guided by means of the guide surfaces 15.
  • the web B is preferably passed in cycles from the pair of rollers 16 between the cutting edges 121, 122 of the stationary cutting element.
  • the movable cutting element 102 is removed from it in FIG. 1 shown upper or first position moves down, whereby its lower edge 101 causes a transverse separation of the web B when passing the lower edge 121 of the stationary cutting element 12. It is assumed that in this case the rear end BE of the preceding web section and the front end BA, the beginning of the web, of a subsequent web section are formed at the same time.
  • the movable cutting element 10 is now in a (not shown) lower or second position.
  • the upper or second cutting edge 102 of the movable cutting element 10 interacts with the upper second cutting edge 122 of the stationary cutting element 12 for the subsequent transverse separation of the web B.
  • the web B is shifted forward by the corresponding actuation of the web feed means 16 by the length of the web section to be produced (i.e. from left to right in FIG. 1), so that again the end BE of the previous one
  • the movable cutting element 10 additionally serves as a switch for deflecting the web sections into separate, but mostly parallel, further processing stages.
  • a feed can be suspended at a corresponding marking, so that the movable cutting element 10 executes an idle stroke, or the marking is recognized by the control and causes one preprogrammed sequence of feed movements and thus synchronized cross separations.
  • roller pairs 18, 18 are again shown, but instead of such or mechanical means acting in an analog manner, pneumatic means, e.g. appropriately trained (not shown) serve air flow devices that work with suction or pressure and guide the separated sections in a desired direction.
  • pneumatic means e.g. appropriately trained (not shown) serve air flow devices that work with suction or pressure and guide the separated sections in a desired direction.
  • Typical cuts with an oscillating cutting element 10 are shown in Fig. 2 and show the phases of a cycle from top to bottom, i.e. a back and forth movement of the movable cutting element, shown in increments of 60 ° of the drive flywheel. After the 300 ° increment shown at the bottom, the cycle returns to the position shown in the top position.
  • a cycle consists of two cycles, since the direction of movement of the movable cutting element is reversed when the increment is 180 °. With every measure it comes in on the right
  • the process is again carried out with two cuts per cycle, but with such a feed of the web that a strip is cut off between two web sections is used, for example, to avoid the folds of a web in the product specified as a Z position.
  • the separated strips can, as shown in Fig. 2, be discharged into a collecting container.
  • the paper web runs, for example, first under the movable cutting element and is cross-separated between the second and the third increment of 60 ° each. At the beginning of the return increment, which begins at 180 °, the paper web runs now over the movable knife and is then cross-separated again in the second cycle.
  • the embodiment of the movable cutting element as a "pendulum knife” shown schematically in FIGS. 1, 1a and 2 is, however, a preferred but not a critical condition.
  • the movable cutting element 30 as a whole, i.e. not swinging, but moving "flat".
  • the movable knife 30 is laterally attached to two guide plates 310 (only one in plan view in FIG. 3), which in turn are connected to the drive 34 and are articulated by the drive via the pivot point 305. It has the two cutting edges 301 and 302 on the side facing the stationary cutting element 32.
  • the stationary cutting element 32 has the cutting edges 321 and 322.
  • the cutting edges 301 and 321 which are respectively lower in the drawing, work together and cause a first transverse separation of the paper web B. While the cut piece of paper is removed from the pair of rollers 38 and new paper is fed from the pair of rollers 16 until the beginning of the
  • Paper web BA is detected by the pair of rollers 18 on the rear side, a further bringing together of the cutting edges 302 (movable cutting element) and 322 (stationary cutting element) in the second half of the cycle results in a new cross-cutting of the web.
  • the rear is
  • the movable cutting element 40 has a total of four cutting edges, namely the two lower cutting edges 401, 403, which can interact with the respectively corresponding cutting edges 421 and 423 of the partial element 428 of the stationary cutting element 42, and the two upper cutting edges 402, 404, with the two lower cutting edges
  • the movable cutting element performs a flat movement in both embodiments of Figs. 3 and 4, i.e. a linear oscillation. In both cases, the next cut is made in the return phase of the movable cutting element 30, 40.
  • These paper strips for which there is no further use and which are to be disposed of, must be removed immediately from the cutting device so that there are no undesirable obstructions to the cutting operation.
  • the preferred method is suction on both sides.
  • the means for feeding the web can be a continuous or, preferably, a tact-shaped one for different applications
  • Shape can be varied almost arbitrarily and adapted to the given requirements. The only important thing here is that the distance between the cutting edges of the movable cutting element is adapted to the distance between the edges of the stationary cutting element such that both edges of the movable cutting element move in both directions between their respective end positions
  • the means for moving the movable cutting element can also be modified in many ways, e.g. with electric or electromagnetic drive, or with the help of pneumatic or hydrodynamic movement devices.
  • control of the motion sequences of the web feed and the motion frequency of the movable cutting element can also be and will be effected using known electrical, electronic and / or mechanical means preferably controlled in a manner known per se with processors and the associated circuits.
  • the usual markings on the paper web with corresponding optical reading devices can be used for position control or clock triggering.
  • Movement (cycle) of the movable cutting element at least two web cutting processes or cuts can be effected. According to the invention, however, advantages can also be achieved if only one web separation is effected in each cycle. These advantages lie on the one hand in the adaptability to different work processes and / or in the use of the movable cutting element as

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Abstract

Vorrichtung zum Quertrennen einer taktweise oder kontinuierlich vorgeschobenen Bahn (B), insbesondere einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, zur Erzeugung einer Folge von Bahnabschnitten mit einem beweglichen Schneidelement (10) und einem stationären Schneidelement (12), wobei jedes Schneidelement jeweils eine erste (101; 121) und eine zweite (102; 122) Schneidkante hat, einem Antrieb (14) für das bewegliche Schneidelement, um dieses abwechselnd zwischen zwei Endstellungen hin und her zu bewegen, und Mitteln (16, 18) zur Zuführung der Bahn in einer Bahnebene zu den Schneidelementen und zur Abführung der Bahnabschnitte. Die beiden Schneidkanten (121, 122) des stationären Schneidelements (121, 122) liegen auf einander entgegengesetzten Seiten der Bahnebene und die beiden Schneidkanten (101, 102) des beweglichen Schneidelements (10) sind in Richtung quer zur Bahnebene voneinander beabstandet, so dass bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements (10) zwischen den jeweiligen Endstellungen jeweils eine Quertrennung der Bahn bewirkt wird.

Description

QUERTRENNVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Quertrennen einer vorzugsweise aus
Papier bestehenden Bahn, die kontinuierlich oder taktweise vorgeschoben wird und eine oder mehrere Lagen besitzt, zur Erzeugung einer Folge von Bahnabschnitten.
Vorrichtungen dieser Art sind z.B. aus CH 677 334 bekannt und werden insbesondere zur Verarbeitung von bedruckten Formularbahnen verwendet, die von einem Stapel oder einer Rolle abgezogen und vor dem Zusammenfuhren (Kollationieren) und gegebenenfalls Kuvertieren von zusammengehörenden Blättern zerschnitten werden müssen.
Bei den genannten bekannten Vorrichtungen dieser Art wird die Quertrennung der Bahn durch ein bewegliches Schneidelement und ein stationäres Schneidelement bewirkt. Jedes dieser Schneidelemente hat eine erste und eine zweite Schneidkante. Ein
Antrieb für das bewegliche Schneidelement bewegt dieses abwechselnd zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung hin und her. Ferner besitzt die Vorrichtung Mittel zur Zuführung der Bahn in einer Bahnebene zu den Schneidelementen und zur Abführung der Bahnabschnitte. Die in WO0069764 beschriebene Vorrichtung zeigt ein bevorzugtes Beispiel für die Verwendung solcher Quertrennvorrichtungen zur Verarbeitung von Formularbahnen in einer oder mehreren Lagen.
Die steigenden Anforderungen an die Geschwindigkeit der Verarbeitung von Formularbahnen können in der Regel am zweckmässigsten dadurch erfüllt werden, dass der Durchsatz in allen Teilen der Gesamtanlage erhöht wird. Dies bereitet insbesondere bei der Quertrennung Probleme. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Quertrennvorrichtung anzugeben, mit der sich die Verarbeitungsgeschwindigkeit signifikant verbessern lässt.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die beiden Schneidkanten des stationären Schneidelements aufeinander entgegengesetzten Seiten der Bahnebene liegen und die beiden Schneidkanten des beweglichen Schneidelements in Richtung quer zur Bahnebene voneinander beabstandet sind, so dass bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements zwischen den jeweiligen Endstellungen jeweils eine Quertrennung der Bahn bewirkt werden kann, d.h. mindestens ein Schnitt sowohl bei der Hin- als auch bei der Rückbewegung des beweglichen Schneidelementes..
In einer ersten Ausführungsform betrifft die Erfindung daher eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Diese Vorrichtung besitzt ein bewegliches und ein stationäres Schneidelement mit jeweils einer ersten und eine zweiten Schneidkante und einen Antrieb für das bewegliche Schneidelement, um dieses abwechselnd zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung hin und her zu bewegen, sowie Mitteln zur Zuführung der Bahn in einer Bahnebene zu den Schneidelementen und zur Abführung der
Bahnabschnitte. Die beiden Schneidkanten des stationären Schneidelements liegen auf einander entgegengesetzten Seiten der Bahnebene und die beiden Schneidkanten des beweglichen Schneidelements sind in Richtung quer zur Bahnebene voneinander beabstandet, so dass bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements zwischen den jeweiligen Endstellungen jeweils eine Quertrennung der Bahn bewirkt werden kann.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 - 4 definiert.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Anlage zum Zusammentragen (Kollationieren) und/oder Kuvertieren von bedruckten Blättern mit den Merkmalen von Anspruch 5. Eine bevorzugte Anlage hat die Merkmale von Anspruch 6.
Gemäss einer dritten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren mit den in Anspruch 7 angegebenen Merkmalen, d.h. ein Verfahren zum Quertrennen einer taktweise oder kontinuierlich vorgeschobenen Bahn, vorzugsweise einer bedruckten
Papierbahn, zur Erzeugung einer Folge von Bahnabschnitten,: Dabei wird die Bahn in einer oder in mehreren Lagen zwischen einem beweglichen Schneidelement und einem stationären Schneidelement einer Quertrennvorrichtung hindurchgeführt, bei der jedes Schneidelement jeweils eine erste und eine zweite Schneidkante (102, 122) hat und das bewegliche Schneidelement abwechselnd zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung hin und herbewegt wird, wobei die beiden Schneidkanten des stationären Schneidelements aufeinander entgegengesetzten Seiten der Bahnebene liegen und die beiden Schneidkanten des beweglichen Schneidelements in Richtung quer zur Bahnebene voneinander beabstandet sind, so dass bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements zwischen den jeweiligen Endstellungen jeweils eine Quertrennung der Bahn bewirkt werden kann.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens haben die Merkmale der Ansprüche 8 bis 10.
Die Bewegung des beweglichen Schneidelementes kann bei der erfindungsgemässen Vorrichtung im Unterschied zum Stand der Technik in beiden Richtungen für je einen Schnittvorgang ausgenützt werden, also sowohl bei der Hinbewegung als auch der Herbewegung des beweglichen Schneidelementes. Bei den oben beschriebenen bekannten Vorrichtungen kann der Schnitt dagegen jeweils nur bei der
Senkbewegung und nicht bei der Rückkehr in die Ausgangsstellung bewirkt werden.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es unerheblich, in welcher Art die Hin- und Herbewegung des beweglichen Schneidelements bewirkt wird. Dieses kann gemäss einer ersten bevorzugten Ausfuhrungsform nach Art eines Pendels mit einseitiger Anlenkung ausgebildet sein, dessen Schneidkanten an dem Ende liegen, das der Anlenkung entgegengesetzt ist. Es kann gemäss einer zweiten bevorzugten Ausbildung aber auch als Platte oder Balken ausgebildet sein, die bzw. der als ganzes zwischen zwei Endstellungen hin- und herbewegt wird.
Bei der zuletzt genannten Ausführungsform kann die Anzahl der Schneidkanten am beweglichen Schneidelement und am stationären Schneidelement verdoppelt werden, wie weiter unten ausführlicher beschrieben.
Bei der Ausführung der erfindungsgemässen Quertrennvorrichtung nach Art eines Pendels kann das bewegliche Schneidelement ausserdem als Weiche dienen, um einen Strom vonBahnabschnitten in mehrere parallele Ströme zu teilen, die in unterschiedlichen Ebenen weiter verarbeitet werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend in den beiliegenden Zeichnungen anhand von einigen schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem einseitig angelenkten beweglichen Schneidelement; Fig. la eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung mit einem zusätz- lieh als Weiche dienenden beweglichen Schneidelement;
Fig. 2 die schematischen Darstellungen von zwei unterschiedlichen Betriebsformen der in den Fig. 1 dargestellten Quertrennvorrichtung; Fig. 3 die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Quertrennvorrich- tung mit einem ganzflächig bewegten Schneidelement; und Fig. 4 die schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Quertrennvorrichtung mit einem ganzflächig bewegten Schneidelement mit Verdoppelung der Anzahl der Schneidkanten.
Die in Fig. 1 in schematischer Seitenansicht dargestellte Vorrichtung besitzt ein bewegliches Schneidelement 10, das an seinem einen Ende 108 eine erste Schneidkante
101 sowie eine praktisch parallele zweite Schneidkante 102 und an seinem entgegengesetzten Ende 106 einen festen Drehpunkt 105 besitzt. Der -Antrieb 14 ist ein an sich bekannter Kurbelantrieb mit einem (nicht dargestellten) motorischen Antrieb für einen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen (taktweisen) Betrieb. Das stationäre Schneidelement 12 besitzt eine erste oder untere Schneidkante 121 und eine parallele zweite oder obere Schneidkante 122. Dabei versteht sich, dass sich die Schneidkanten 101, 102 des beweglichen Schneidelements 10 ebenso wie die Schneidkanten 121, 122 des stationären Schneidelements 12 mindestens über die Breite der Bahn B erstrecken müssen. Die jeweils miteinander in einem Schnittvorgang zusammenwirkenden Schneidkanten können ferner zur Bahnebene schwach gewinkelt verlaufen, um einen scherenartig verlaufenden Schnittvorgang zu bewirken, wie dies an sich bekannt ist. Das auf der linken Seite von Fig. 1 dargestellte Walzenpaar 16 dient zur Zuführung der Papierbahn B, das Walzenpaar 18 zur Abführung der mit der Vorrichtung gebildeten und mittels der Leitflächen 15 geführten Bahnabschnitte. Zum Betrieb der in Fig. 1 dargestelltem erfindungsgemässen Quertrennvorrichtung wird die Bahn B bevorzugt taktweise vom Walzenpaar 16 zwischen den Schneidkanten 121, 122 des stationären Schneidelements hindurch geführt. Durch Betätigung des Antriebs 14 wird das bewegliche Schneidelement 102 aus seiner in Fig. 1 dargestellten oberen oder ersten Position nach unten bewegt, wodurch dessen untere Kante 101 beim Vorbeilaufen an der unteren Kante 121 des stationären Schneidelements 12 eine Quertrennung der Bahn B bewirkt. Es sei angenommen, dass in diesem Fall gleichzeitig das hintere Ende BE des vorangehenden Bahnabschnitts und das vordere Ende BA, der Bahnanfang, eines nachfolgenden Bahnabschnitts gebildet werden.
Das bewegliche Schneidelement 10 befindet sich nunmehr in einer (nicht dargestellten) unteren oder zweiten Position. Bei dem Rücklauf des pendelnd beweglichen Schneidelements aus der zweiten unteren Position in die Ausgangsposition wirkt die obere oder zweite Schneidkante 102 des beweglichen Schneidelements 10 mit der oberen zweiten Schneidkante 122 des stationären Schneidelements 12 zur nachfolgenden Quertrennung der Bahn B zusammen. Zwischen den beiden Quertren- nungsvorgängen ist die Bahn B durch entsprechende Betätigung der Bahnvorschub- mittel 16 um die Länge des herzustellenden Bahnabschnitts nach vorne (d.h. in Fig. 1 von links nach rechts) verschoben, so dass wiederum das Ende BE des vorangehenden
Bahnabschnitts und der Anfang BA des nachfolgenden Bahnabschnitts gebildet werden. Es versteht sich, dass die Steuerung des Vorschubs der Bahn B durch das Walzenpaar 16 und die Steuerung des Antriebs 14 des beweglichen Schneidelements 10 stets aufeinander und meist auch auf den Betrieb einer (nicht dargestellten) Bahnver- arbeitungsanlage abgestimmt werden müssen, doch ist dies eine fachmännische
Massnahme.
Bei der in Fig. la dargestellten Ausführungsform dient das bewegliche Schneidelement 10 zusätzlich als Weiche für die Umlenkung der Bahnabschnitte in voneinander getrennte aber meist parallel verlaufende Weiterverarbeitungsstufen. Hierzu sind zwei Führungen 17, 17' vorgesehen, um jeweils einen Bahnabschnitt in eine erste Ebene und den nachfolgenden Bahnabschnitt in eine zweite Ebene zu führen, zum Beispiel zum an sich bekannten Parallelstapeln beim Zusammentragen von Paketen aus jeweils mehreren zusammengehörigen Bahnabschnitten. Für die Steuerung des Papiervorschubs bieten sich hier zwei Möglichkeiten an. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Vorrichtung über eine übliche Leseeinrichtung für aufgedruckte Markierungen auf der Papierbahn verfügt. Dann kann, falls nötig, bei einer entsprechenden Markierung ein Vorschub ausgesetzt werden, so dass das bewegliche Schneidelement 10 einen Leerhub ausführt, oder aber die Markierung wird von der Steuerung erkannt und bewirkt eine vorprogrammierte Abfolge von Vorschubbewegungen und damit synchronisierte Quertrennungen. Diese Thematik ist den Fachleuten bekannt und braucht hier nicht weiter erörtert zu werden.
Zur mechanischen Abführung der Bahnabschnitte sind wiederum Walzenpaare 18, 18' dargestellt, doch können anstelle von solchen oder analog wirkenden mechanischen Mitteln auch pneumatische Mittel, z.B. entsprechend ausgebildete (nicht dargestellte) Luftströmungseinrichtungen dienen, die mit Sog oder Druck arbeiten und die abgetrennten Abschnitte in eine gewünschte Richtung führen.
Typische Schnittvorgänge mit einem pendelnden Schneidelement 10 sind in Fig. 2 dargestellt und zeigen von oben nach unten die Phasen eines Zyklus, d.h. einer Hin- und Rückbewegung des beweglichen Schneidelements, dargestellt in Inkrementen von jeweils 60° des Antriebsschwungrades. Nach dem zuunterst dargestellten Inkrement von 300° erreicht der Zyklus wieder die in oberster Position gezeigte Stellung. Ein Zyklus besteht aus zwei Takten, da beim Inkrement mit 180° die Bewegungsrichtung des beweglichen Schneidelements umkehrt. Bei jedem Takt kommt es in der auf der rechten
Seite dargestellten Inkrementfolge zu einer Quertrennung, d.h. einem Einfachschnitt und somit in einem Zyklus jeweils zu zwei Quertrennungen ("Schnitten"). Bahnvorschub und Zyklusgeschwindigkeit ("Frequenz") des beweglichen Schneidelements werden je nach der gewünschten Länge der Bahnabschnitte und der gewünschten Betriebsart in an sich bekannter Weise aufeinander abgestimmt, wobei sowohl mit taktweisem als auch mit kontinuierlichem Bahnvorschub gearbeitet werden kann.
Bei der auf der rechten Seite von Fig. 2 wiederum in Inkrementen von 60° dargestellten Arbeitsfolge für den Doppelschnitt- bzw. Programmschnitt wird erneut mit zwei Schnitten pro Zyklus gearbeitet, jedoch mit einem solchen Vorschub der Bahn, dass zwischen zwei Bahnabschnitten jeweils ein Streifen abgetrennt wird, z.B. um die Falze einer als Z-Lage vorgegebenen Bahn im Produkt zu vermeiden. Die abgetrennten Streifen können, wie in Fig. 2 dargestellt, in einen Sammelbehälter abgeführt werden. Beim Einfachschnitt gemäss der Darstellung auf der linken Seite von Fig. 2 läuft die Papierbahn beispielsweise zunächst unter dem beweglichen Schneidelement hindurch und wird zwischen dem zweiten und dem dritten Inkrement von je 60° quergetrennt. Zu Beginn des Rücklaufinkrements, das mit 180° beginnt, läuft die Papierbahn nunmehr über dem beweglichen Messer und wird dann im zweiten Takt erneut quergetrennt.
Die pendelnde oder - allgemeiner ausgedrückt - die oszillierende Bewegung des beweglichen Schneidelements mit seinen zwei Schneidkanten gemäss den Dar- Stellungen in den Fig. 1, 1a und 2 führt jedenfalls zwangsläufig dazu, dass durch das
Zusammenwirken von den jeweils "unteren" Schneidkanten des beweglichen und des stationären Schneidelements sowie das entsprechende Zusammenwirken der jeweils oberen Schneidkanten jeweils eine Quertrennung der Bahn bewirkt wird, d.h. pro Bewegungszyklus oder "Schwingung" des beweglichen Schneidelements jeweils zwei Schnitte. Wie weiter unten noch eingehender erläutert, ist es erfindungsgemäss möglich, die Zahl der Quertrennungen zu verdoppeln, d.h. 4 Quertrennungen pro Zyklus zu erzielen.
Die in den Fig. 1, 1a und 2 schematisch dargestellte Ausführung des beweglichen Schneidelements als "Pendelmesser" ist jedoch eine bevorzugte aber keine kriti- sehe Bedingung. Wie in Fig. 3 wiederum an einem Schema erläutert, kann das bewegliche Schneidelement 30 als ganzes, d.h. nicht pendelnd, sondern "flächig" bewegt werden. Hierzu ist das bewegliche Messer 30 seitlich an zwei Führungsplatten 310 (in Fig. 3 nur eine in Draufsicht dargestellt) befestigt, die ihrerseits mit dem Antrieb 34 verbunden sind und von diesem über den Drehpunkt 305 angelenkt werden. Es besitzt auf der dem stationären Schneidelement 32 zugewandten Seite die zwei Schneidkanten 301 und 302. Analog verfügt das stationäre Schneidelement 32 über die Schneidkanten 321 und 322. In der ersten Hälfte eines Taktes wirken die, in der Zeichnung jeweils unteren, Schneidkanten 301 und 321 zusammen und bewirken eine erste Quertrennung der Papierbahn B. Während das abgeschnittene Papierstück vom Walzenpaar 38 abgeführt und neues Papier vom Walzenpaar 16 vorgeschoben wird, bis der Anfang der
Papierbahn BA vom rückseitigen Walzenpaar 18 erfasst wird, bewirkt ein weiteres Zusammenführen der Schneidkanten 302 (bewegliches Schneidelement) und 322 (stationäres Schneidelement) in der zweiten Takthälfte eine erneute Quertrennung der Bahn. Um eine stabile und genaue lineare Hub- und Senkbewegung der Führungsplatten 310 mit dem beweglichen Schneidelement 30 zu gewährleisten, ist die rückseitige
Führung 33 vonnöten.
Auch mit einem flächig bewegten Schneidelement 30 von Fig. 3 kann sowohl der in Fig. 2 angedeutete Einfachschnitt als auch der Doppelschnitt ausgeführt werden. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform hat das bewegliche Schneidelement 40 insgesamt vier Schneidkanten, nämlich die beiden unteren Schneidkanten 401, 403, die mit den jeweils entsprechenden Schneidkanten 421 und 423 des Teilelements 428 des stationären Schneidelements 42 zusammenwirken können, sowie die beiden oberen Schneidkanten 402, 404, die mit den beiden unteren Schneidkanten
422 und 424 des Teilelements 429 des stationären Schneidelements 42 zusammenwirken können. Auf diese Weise erfolgen bei einem Schneidvorgang immer gleich zwei Schnitte, einmal mit den Schneidkanten 401 und 421 auf der Vorderseite und mit den Schneidkanten 403 und 423 auf der Rückseite. Zum andern können die Schneidkanten 402 und 422 auf der Vorderseite, wie auch die Schneidkanten 404 und
424 auf der Rückseite dieselbe Wirkung erzielen.
Das bewegliche Schneidelement führt in beiden Ausführungsformen von Fig. 3 und Fig. 4 eine flächige Bewegung aus, d.h. eine lineare Oszillation. In beiden Fällen erfolgt der nächste Schnitt in der Rückkehrphase des beweglichen Schneidelements 30, 40.
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäss Fig. 3 erfolgt im Fall der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform stets ein Doppelschnitt, der meist zu Abtrennung eines Streifens dient, dessen Breite von der Längsabmessung d des Schneidelements 40 bestimmt wird. Grundsätzlich ist es mit einem ausreichend langen Schneidelement auch möglich, mit einem Doppelschnitt einen Bahnabschnitt zu erzeugen, wenn die Mittel zur Abführung der Bahnabschnitte 48 entsprechend modifiziert sind. Mittels des
Antriebs 44, der über einen Hebel am Drehpunkt 405 angreift, werden die Führungsplatten 410 (hier ebenfalls nur eine in Draufsicht dargestellt) des beweglichen Schneidelements 40 angelenkt. Wird aus der Situation, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, das bewegliche Schneidelement 40 hin zur Papierbahn B bewegt, kommt es zum Aufeinandertreffen der Schneidkanten 401 und 403 des beweglichen Schneidelements und der Schneidkante 421 des einen Teilelements 428 und der Schneidkante 423 des anderen Teilelements 429, beide Teilelemente zum stationären Schneidelement 42 zugehörig, wobei die Papierbahn an zwei Stellen quergetrennt, sowie ein Streifen herausgeschnitten und entsorgt wird.
Sobald das bewegliche Schneidelement 40 die Öffnung zwischen den Schneidkanten 421 und 422 des stationären Schneidelements 42 freigegeben hat, wird der Anfang der Papierbahn B A vorgeschoben, auch zwischen den ausgangsseitigen Schneidkanten 423 und 424 hindurch und weiter, bis die Bahn vom Mittel zur Abführung 48 der Abschnitte erfasst wird. Inzwischen ist das abgetrennte Papierstück von eben jenem Mittel 48 abgeführt worden. Nachdem das bewegliche Schneidelement 40 den Umkelirpunkt, eine der Endstellungen, passiert hat, nähern sich seine beiden
Schneidkanten 402 und 404 über die Papierbahn B den Schneidkanten 422 (Teilelement 428) und 424 (Teilelement 429) des stationären Schneidelements 42, wonach es zur erneuten Quertrennung kommt und ein Papierstreifen herausgeschnitten wird. Diese Papierstreifen, für die keine weitere Verwendung besteht und die entsorgt werden sollen, müssen umgehend aus der Schneideinrichtung entfernt werden, damit es zu keinerlei unerwünschten Behinderungen des Schneidbetriebs kommt. Die bevorzugte Methode ist ein Absaugen nach beiden Seiten.
Für Fachleute sind anhand der obigen speziellen Ausführungen zahlreiche Modifikationen ersichtlich. Die Mittel zur Zuführung der Bahn können für einen kontinuierli- chen oder - für verschiedene Anwendungsformen einen vorzugsweise taktförmigen
Betrieb ausgebildet sein, z.B. anhand der Angaben in der oben genannten WO0069764 oder dem dort beschriebenen Stand der Technik. Als Mittel zur Abführung der Bahnabschnitte können sowohl mechanische als auch pneumatische Einrichtungen dienen. Die Ausbildung des beweglichen und des stationären Schneidelements kann im Rahmen der Merkmale der nachfolgenden Ansprüche bezüglich Dimensionierung und
Form nahezu beliebig variiert und den gegebenen Anforderungen angepasst werden. Wesentlich ist hierbei lediglich, dass der Abstand zwischen den Schneidkanten des beweglichen Schneidelements dem Abstand zwischen den Kanten des stationären Schneidelements so angepasst ist, dass beide Kanten des beweglichen Schneidelements bei dessen Hin- und Herbewegung zwischen den jeweiligen Endpositionen an beiden
Kanten des stationären Schneidelements vorbeilaufen.
Auch die schematisch als Kurbelantrieb dargestellten Mittel zur Bewegung des beweglichen Schneidelements können in vielfacher Hinsicht modifiziert werden, z.B. mit elektrischem bzw. elektromagnetischem Antrieb, oder mit Hilfe pneumatischer oder hydrodynamischer Bewegungseinrichtungen.
Die Steuerung der Bewegungsabläufe von Bahnvorschub und der Bewegungsfrequenz des beweglichen Schneidelements kann ebenfalls mit bekannten elektrischen, elektronischen und/oder mechanischen Mitteln bewirkt werden und wird vorzugsweise in an sich bekannter Weise mit Prozessoren und den zugehörigen Schaltungen gesteuert. Zur Positionskontrolle bzw. Taktauslösung können die ebenfalls üblichen Markierungen auf der Papierbahn mit entsprechenden optischen Leseeinrichtungen verwendet werden. Schliesslich ist zu vermerken, dass mit gemäss der Erfindung bei jeder Hin- und
Herbewegung (Zyklus) des beweglichen Schneidelementes mindestens zwei Bahntrennvorgänge oder Schnitte bewirkt werden können. Erfindungsgemäss können aber auch dann Vorteile erzielt werden, wenn bei jedem Zyklus nur eine Bahntrennung bewirkt wird. Diese Vorteile liegen einerseits in der Anpassbarkeit an unterschiedliche Arbeitsabläufe und/oder in der Verwendung des beweglichen Schneidelementes als
Weiche.
Obwohl die Erfindung hier insbesondere zur Anwendung auf die Verarbeitung bedruckter Papierbahnen beschrieben wurde und dies eine bevorzugte Anwendung der Erfindung darstellt, können natürlich auch Bahnen aus anderen flächigen Werkstoffen, z.B. Kunststoff-Folien- oder Textilbahnen in analoger Weise verarbeitet werden.

Claims

PATENT ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Quertrennen einer taktweise oder kontinuierlich vorge- schobenen Bahn (B), insbesondere einer Papierbahn, zur Erzeugung einer Folge von
Bahnabschnitten, mit:
(I) einem beweglichen Schneidelement (10) und einem stationären Schneidelement (12), wobei jedes Schneidelement (10, 12) jeweils eine erste (101, 121) und eine zweite Schneidkante (102, 122) hat; (II) einem Antrieb (14) für das bewegliche Schneidelement, um dieses abwechselnd zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung hin und her zu bewegen, und
(III) Mitteln (16, 18) zur Zuführung der Bahn in einer Bahnebene zu den Schneidelementen (10, 12) und zur Abführung der Bahnabschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schneidkanten des stationären
Schneidelements (121, 122) aufeinander entgegengesetzten Seiten der Bahnebene liegen und die beiden Schneidkanten (101, 102) des beweglichen Schneidelements (10) in Richtung quer zur Bahnebene voneinander beabstandet sind, so dass bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements (10) zwischen den jeweiligen Endstellungen jeweils eine Quertrennung der Bahn (B) bewirkt werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schneidelement (10) einen festen Drehpunkt (105) nahe dem einem Ende (106) des Schneidelements und einen pendelnd beweglichen Kopf (107) am anderen Ende (108) besitzt und der Kopf zwei einander gegenüberliegende parallele Schneidkanten (101, 102) hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche
Schneidelement (40) ein erstes Ende (408) mit zwei Schneidkanten (401, 402) und ein zweites Ende (409) mit zwei zusätzlichen Schneidkanten (403, 404) hat und das stationäre Schneidelement (42) zwei Teilelemente (428; 429) aufweist, von denen jedes jeweils ein Schneidkantenpaar (421, 422; 423, 424) besitzt, wobei die beiden Schneidkanten jedes Schneidkantenpaares an jeweils einander entgegengesetzten Seiten der Bahnebene liegen, um die Bahn (B) bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements (40) aus der einen in die andere Endstellung gleichzeitig an zwei voneinander beabstandeten Linien in Querrichtung zu durchtrennen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Abführung (18; 18') der durch Quertrennen gebildeten Bahnabschnitte eine Einrichtung (17; 17') besitzen, um die Bahnabschnitte in verschiedenen Ebenen abzuführen.
5. Anlage zum Kollationieren und/oder Kuvertieren von bedruckten Blättern, bei welcher eine bedruckte Papierbahn durch Quertrennen in eine Folge von bedruckten
Blättern umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zum Quertrennen der Papierbahn mindestens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4 aufweist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche
Schneidelement (10) zur zusätzlichen Funktion als Weiche für die Zuführung der Bahn- abschnitte zu räumlich verschiedenen Verarbeitungswegen befähigt ist.
7. Verfahren zur zum Quertrennen einer taktweise oder kontinuierlich vorgeschobenen Bahn (B), insbesondere einer Papierbahn, zur Erzeugung einer Folge von Bahnabschnitten, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn zwischen einander gegenüberliegenden Schneidkanten einer Quertrennvorrichtung hindurchgeführt wird , die sich mindestens über die Breite der Bahn erstreckt und ein bewegliches Schneidelement (10) und ein stationäres Schneidelement (12) besitzt, wobei jedes Schneidelement (10, 12) jeweils eine erste (101, 121) und eine zweite Schneidkante (102, 122) hat, wobei das bewegliche Schneidelement abwechselnd zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung hin und her bewegt wird, wobei die Bahn (B) zwischen den beiden Schneidkanten (121, 122) des stationären Schneidelements (12) geführt wird und die beiden Schneidkanten (101, 102) des beweglichen Schneidelements (10) in Richtung quer zur Bahnebene voneinander beabstandet sind, so dass bei jeder Bewegung des beweglichen Schneidelements (10) zwischen den jeweiligen Endstellungen jeweils eine Quertrennung der Bahn (B) bewirkt werden kann.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schneidelement (10) pendelnd an den Schneidkanten (121, 122) des Schneidelementes (12) vorbeigeführt wird .
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schneidelement auch als Weiche dient und aufeinanderfolgende Bahnabschnitte abwechselnd in unterschiedliche Verarbeitungsebenen geführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schneidelement vier Schneidkanten besitzt und mit zwei stationären Schneidelementen zusammenwirkt, damit bei jedem Takt des beweglichen Schneidelements die Bahn B gleichzeitig an zwei verschiedenen Stellen quergetrennt wird.
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