WO2009095066A1 - Verfahren und vorrichtung zum transport von papier in einer papierhandhabungsanlage von einem ersten transport an einen zweiten transport - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum transport von papier in einer papierhandhabungsanlage von einem ersten transport an einen zweiten transport Download PDF

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paper
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Manfred Ziegler
Helmut Koelle
Walter Okelmann
Andreas Glossner
Helmut Eichelberg
Christian Keil
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Böwe Systec AG
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    • Y10T83/2092—Means to move, guide, or permit free fall or flight of product

Definitions

  • Embodiments of the invention relate to a method and apparatus for transporting paper in a paper handling installation from a first transport to a second transport, e.g. to a tailor who cuts a paper web into cut sheets and hands them to an infeed of a subsequent processing station.
  • Paper handling systems are known in the art which receive individual goods, for example personalized cover letters or sheets, grouped together into a plurality of individual goods and further processed for shipping.
  • groups include, for example, a cover letter to a recipient and optionally one or more subsequent pages of the letter and objects associated with the letter, such as credit cards or the like.
  • the group may include supplements.
  • the assembled group is then prepared for shipping, for example, by folding the group and welding the edges of the folded group or by inserting the collected groups.
  • Such a system receives the sheets to be processed via one or more input channels, whereby such an input channel can be configured such that a paper web printed by an upstream printer is fed. Such paper webs can be printed one or more times.
  • supplying thus prepared sheets in the input channel is a cross section to create single sheets. If the webs are printed with multiple uses, one or more longitudinal cuts occur in front of the cross section.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a known paper handling system.
  • the paper handling system shown is an inserter 100 and includes a first entrance 102 and a second entrance 104, each provided with an endless path 106 and 108.
  • the paper web 106 provided to the first entrance 102 is uniquely imprinted, and the paper web 108 provided to the second entrance 104 is printed two-way.
  • the inputs 102 and 104 include cutters 110 and 112 to cut across the supplied paper webs 106 and 108 to produce the cut sheets to be processed.
  • the dual-use printed web 108 is further cut longitudinally.
  • the cut sheets are provided individually or in groups to an inserter 118, which envelopes them.
  • the paper handling system described above consists of various components and functional units. In the transition from one functional unit to the next there are transports that transport the paper from one component to the next. Preferably, the paper is transported trapped in the outlet of the first component, and taken over by grinding in the inlet of the subsequent component with slight overspeed. This design between components or functional units is not a problem, as long as the paper is not accelerated or only very little.
  • FIG. 2 shows schematically a cutting machine 110, as used in the art in paper handling systems of the type described with reference to FIG. 1.
  • FIG. 2 (A) shows a schematic representation of a known paper cutting machine 110.
  • the cutting machine 110 includes a paper feeding device (first transport) 130 that is driven by a motor 130a.
  • the paper feeder 130 comprises a drive roller 132 driven by the motor 130a at a speed Vl and a guide roller 134.
  • a paper web 140 is fed to the paper feeder 130.
  • the paper web 140 is fed to a cutting device 144.
  • the cutting device 144 comprises a so-called fall knife 146, which has substantially the shape of a guillotine, and a counter-blade 152, on which the fall blade 146 moves during its cutting movement in the direction perpendicular to the paper web 140.
  • the operation of the drop knife 146 is effected by means of a motor 154.
  • the fall knife performs when driving the motor 154 a continuous up and down movement through.
  • a paper removal device (second transport) 164 is provided, which serves to move the cut pieces of paper further.
  • This paper discharge means comprises a drive roller 168 actuated by a motor 166.
  • the motor 166 drives the drive roller 168 at a constant speed V3.
  • the speed V3 of the drive roller 168 is higher than the feeding speed of the paper web 140, so that a safe removal of the cut papers is ensured.
  • the paper discharge device 164 comprises, in addition to the drive roller 168, a guide roller 170, the cut papers moving between the drive roller 168 and the guide roller 170.
  • the motor 154 is driven and accelerated to the speed V2, which is reached at time t 4 . This speed is maintained until time t 5 and the speed is lowered to zero until time t ⁇ .
  • the paper discharge device 164 which is driven by the motor 168 continuously at the speed V3, ensures that the cut paper is transported further.
  • the control of the speeds described with reference to FIG. 2 (B) starts again and the paper web 140 is fed further in the direction of the cutting device 144 until the corresponding cutting position on the paper web 140 is reached.
  • Such cutters are described, for example, in WO 97/11902 A1, WO 96/33122 A1 and in WO 01/66448 A2.
  • the start / stop operation of a cutting machine means that the paper is stopped during the cut.
  • a dragging transport is used for the removal of the paper, which has a constant, compared to the feed - -
  • the overspeed is preferred to quickly advance the paper, on the one hand, and to tightly pull the paper web to the other, so that transverse folds in the paper do not result in a large variance in cut lengths.
  • the constant speed, but higher than the feed drive results in a high differential speed between the paper which is not moved when cutting and the elements of the grinding transport.
  • This high differential speed and the substantially constant pressure by the transport elements on the paper results in the generation of energy (e.g., heat energy, frictional energy) applied to the paper. If the paper is held in the dragging transport for a long time, it may cause damage to a print on the paper (the print applied to the paper by a printer).
  • toner for printing.
  • the toner can be melted by the frictional heat generated between the rollers and transferred to the rollers.
  • the rollers also transfer the toner back to the paper, which can cause streaks and stains on the paper, and such contamination of the paper is undesirable.
  • One possible solution would be to design the removal in such a way that one of the transport elements, e.g. a lower roller, always in contact with the paper and running constantly to realize the grinding transport during positioning and cutting, whereas another transporting element, e.g. an upper roll, is lifted and is placed only for the removal of the cut paper.
  • another transporting element e.g. an upper roll
  • This differential speed or relative movement between the paper and the upper roll provides the frictional heat causing the damage.
  • toner transfer occurs through the constantly-moving roller (e.g., the lower roller).
  • Another solution would be to provide a controlled drive, in which the transport elements of the Abtransports are always engaged with the paper, so that the paper slip is taken over (with very high pressure force).
  • the problem that too high a set pressure while ensuring a high level of security for the removal of the cut sheet, but the feed in the cutting machine is adversely affected by the high additional force, so that the feed drive the paper no longer in the tight Position tolerances in the correct cutting position.
  • This problem also occurs when the roles are picked up on a timed transport.
  • US 4,429,602 A describes a device for cutting material webs, which operates in start / stop operation, in which two pairs of rollers are provided in front of a cutter, wherein the first pair of rollers continuously drives the material web.
  • a stop element causes start / stop operation.
  • the second pair of rollers exerts less pressure on the web during cutting.
  • DE 25 12 540 A describes a cutter for, shearing a paper web, during which the distance from the cutter to the output rollers is shortened during the cut.
  • DE 35 21 324 C2 describes a device for braking a paper sheet in a copier before depositing on an output plate.
  • the paper sheet passes through two successive pairs of rollers, with the rear pair of rollers braking the sheet when released by the front pair of rollers.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a paper handling system, in the cutter according to - -
  • Embodiments of the invention can be used;
  • Fig. 2 is a schematic representation of a known cutter (Fig. 2A) and the velocity profiles of a paper web feed and a cutting element (Fig. 2B);
  • FIG. 3 (A) - (D) are schematic illustrations of an apparatus for transporting paper in a paper handling installation from a first transport to a second transport, by means of which the functionality of embodiment examples of the invention will be explained;
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a device for taking over sheets from a cutter according to embodiments of the invention
  • FIG. 5 shows the time course of the speeds of the feed device of the cutter and the discharge device (speed profiles) and of the pressure exerted by the discharge device on a sheet according to embodiments of the invention.
  • Fig. 6 shows the time course of the speeds of the feed device of the cutter and the discharge device and the pressure exerted by the discharge on a sheet pressure according to further embodiments of the invention.
  • Embodiments of the invention for example, cutters according to embodiments of the invention, can be used, for example, in the paper handling system shown in FIG. _ _
  • Fig. 3 shows schematic representations of a device for transporting paper from a first transport to a second transport, on the basis of which embodiments of the present invention will be described in more detail below.
  • Fig. 3 (A) shows by way of an example of a cutter a situation in which a paper web 140 is inserted between the transports 130 and 164, that is, a situation immediately before cutting. Further, in Fig. 3 (A), the sheet 174 already cut in the previous cycle is shown.
  • the transport 164 is designed to have a speed that at least partially follows a travel curve of the first transport 130, in particular in a situation as shown in FIG. 3 (A), in which FIG Paper web 140 is promoted by both the first transport 130 and by the second transport 164.
  • a frictional force between the second transport 164 and the paper web 140 is set to a first, low value, thereby avoiding possible toner abrasion, while ensuring that the paper web 140 is also promoted by the transport 164 so that it is pulled tight, for example, for cutting so as to avoid problems with respect to a cutting position.
  • the frictional force is dependent on a coefficient of friction of the material to be conveyed and the transport element and / or the pressure exerted by the transport elements on the material to be conveyed.
  • Fig. 3 (B) shows a situation similar to Fig. 3 (A), but here already the paper web 140 has been promoted so far that the cutting position has been reached. In this situation, the transport rollers of the transport 130 are stopped, but the transport rollers of the transport 164 are still driven to tighten the paper web -
  • the frictional force between the transport 164 and the paper web 140 and the sheet 174 to be cut respectively remains at the low level to avoid toner abrasion problems. It should be noted here that the frictional force in the situations shown in Figs. 3 (A) and 3 (B) can be set to a common frictional force or to different frictional forces, respectively.
  • Fig. 3 (C) shows the situation immediately after cutting.
  • the transport 130 is still stopped and the transport 164 is driven at an increased speed to quickly discharge the cut cut sheet 174.
  • the frictional force between the transporting elements of the transport 164 and the cut sheet 174 is set to a higher value.
  • the frictional force between the second transport and the paper is set to a second value higher than the first value when the paper is conveyed only by the second transport.
  • Fig. 3 (D) shows a situation in which the cut sheet 174 has already left the second transport 164 and the paper web 140 is moved in the direction of the second transport, in which situation the second transport 164 is preferably adjusted so that a Frictional force between the transport and the male paper web 140 is set back to the first, lower value.
  • FIG. 3 (A) a first cut sheet would then be moved by the transport 130 in the direction of the transport 164, the frictional force caused by the transport 164, in view of the imminent picking up of the sheet a low value would be set.
  • Fig. 3 (B) the sheet would be promptly conveyed by both transports 130 and 164, avoiding problems as described above due to the low frictional force between the sheet and the transport 164 become.
  • the first transport 130 releases the sheet, so that the further transport takes place exclusively by the second transport, in which situation the frictional force the high value is set.
  • Embodiments of the invention as described above set the frictional force between a first, low value and a second, higher value.
  • the transition between the first value and the second value, and also the transition back to the first value can take place either stepwise in one step or in several steps or continuously, eg linearly or exponentially rising / falling.
  • the first value and the second value for the frictional force and also the step size or the degree of the continuous change becomes dependent on one or more properties of the paper to be transported and / or dependent on a speed with which Paper is being promoted.
  • Properties of the paper may include, for example, the mass of the paper, the surface roughness of the paper, the thickness of the paper, the dimension of the paper, or the like.
  • the frictional force can be adjusted depending on how the paper to be transported has been printed, in which case properties of the - -
  • used printing material such as the toner
  • the method for applying the printing material are taken into account.
  • Embodiments in which the frictional force established between the transport 164 and the sheet 174 is changed between a low value and a high value have been described with reference to FIG.
  • Fig. 3 has been generally spoken of a transport 164 having such a property, wherein such Reibkraft Sung can be obtained by the transport 164 by various embodiments of the transport.
  • Embodiments of the invention relate to transports in which the elements of the transport 164 are controlled to adjust the frictional force between the elements and the paper being conveyed by changing the pressure that the elements of the transport 164 exert on the paper.
  • Such a frictional / pressure change may be gradual or continuous, for example, starting from a situation in which no pressure is applied, may be continuous, or one, two or more stages (steps), a final maximum allowable pressure be set.
  • Embodiments of the invention generate this pressure change by increasing a pressing force exerted, for example, by rollers or belt elements of the transport 164 on the paper to be conveyed.
  • Other embodiments use suction belts, in which case an adjustment of the pressure via a variation of the applied suction force is achieved.
  • transports in which the transport elements, eg the rollers, are formed of metal, whose surface property can be changed depending on an applied current due to electrostatic charging, so that, for example, a low coefficient of friction is achieved when the metal roller is not energized, and a high coefficient of friction is obtained when the metal roller is energized.
  • transport elements eg the rollers
  • transport elements whose surface property can be changed by that, in a situation where low frictional force is desired, only metal portions of a roll or other low friction portions are in contact with the papers to be transported. In a situation where high frictional force is desired, these drive members may be configured to "engage" other portions of the roller having a higher coefficient of friction.
  • Still other embodiments of the invention use transports 164, in which opposed ones Roller pairs are used, wherein at least one of the pairs of rollers is rotatably mounted such that either a first roller of the pair of rollers or a second roller of the pair of rollers opposite a corresponding counter-roller.
  • the two rollers have different surface properties and thus different coefficients of friction depending on the desired frictional force either a first roll in contact with the paper web to be conveyed or the second roll with the paper web to be conveyed brought into contact Alternatively, it can also be provided that the two rolls are made of the same material, but with different forces against the Paper web are pressed.
  • FIG. 4 is a schematic representation of a device for transferring sheets between two transports in a cutter according to embodiments of the invention, thus avoiding the problem described above in which the frictional force is changed by a change in the pressure exerted on the sheet.
  • the arrangement according to FIG. 4 is similar to the arrangement from FIG. 2, wherein additionally a control 178 is provided, which is assigned to the paper removal 164 of the cutter.
  • the controller 178 is operatively connected to the motor 166, as well as to a servomotor 180 and to a sensor 182. Via the servo drive 180, the upper roller 170 of the roller pair of Abtransports 164 can be adjusted so - -
  • a predetermined force Fl or Fn is exerted on a sheet located between the rollers 168 and 170.
  • the sensor 182 detects when a single sheet 174 has left the pair of rollers 168, 170.
  • the transport 164 is further controlled by the controller 178 so that its speed follows the travel curve of the paper feeder 130 of the cutter, with little or no overspeed.
  • the pressure via the servo drive 180 and the controller 178 is made variable and is optimally switched at the end of the process.
  • the drive of the transport can be coupled via a mechanical or electrical transmission with the drive 130 of the cutter to follow the travel curve.
  • the corresponding matching driving curves for the drives can be stored and triggered by a signal, wherein the corresponding driving curves or speed profiles can be stored in corresponding controls.
  • the second transport 164 is designed to have a speed that at least partially follows a travel curve of the first transport 130.
  • the second transport 164 corresponds to the speed profile of the first transport over time (see FIG. 6, which will be described later), the speed of the second transport corresponding to the speed of the first transport, respectively, or the speed of the second transport each increased by a substantially constant amount relative to the speed of the first transport.
  • the second transport 164 may only partially match the speed of the first transport over time (see FIG. 5, which will be described later).
  • FIG. 5 is for - -
  • FIG. 5 shows a processing cycle of the arrangement from FIG. 4, which extends from a time to up to a time t 6 and repeats correspondingly from the time t ⁇ .
  • the paper web 140 is positioned between the knives 146 and 152 so that the paper web 140 is cut during the subsequent cutting phase between the times ti and t 2 .
  • the time t 2 and the time t ß is between see the rollers 168, 170 of the transport 164 in the inlet a cut sheet 174 and is supported by this.
  • the cutter accelerates the paper web 140 to move the paper web between the knives 146, 152 for another cut.
  • the acceleration phase between the time t 2 and the time t 4 is followed by the constant phase of the cutter between the time t t and the time ts, during which the paper web 140 is moved at a constant speed in the direction of the knives 146, 152.
  • the constant phase of the cutter is followed by the braking phase of the cutter between the time ts and t ⁇ , during which the paper web 140 is braked.
  • the transport works in synchrony with the cutter at a low pressure, the pressure is increased at time ti. -
  • the sequence of a cycle of the system according to FIG. 4 is then designed such that during the cutting time 190 (time period between ti and t 2 ) the pressure in the transport 164 is increased from the lower value p1 to the higher value p2, as at the switching point I in Fig. 5 is shown.
  • the transport 164 transports the sheet 174 without slippage, as shown at switching point II.
  • the speed and acceleration with which the transport 164 operates is higher than the speed and acceleration with which the paper feed 130 of the cutter operates, so that a distance between the transported sheet 174 and the new advanced sheet 174 '(see Fig. 4) is formed.
  • the pressure of the transport 164 is greatly reduced, for example, from the increased pressure value p2 to the low pressure value pl, so that an interference of the feed of the cutting machine during positioning of the paper is prevented under the knife 146, 152 the paper 140 can still be pulled tight. Due to the low pressure and the low overspeed (and the associated low differential speed between the transport 164 and the paper) in this phase (between to and ti and t 3 and te) is also ensured that very little frictional energy is generated by slippage. In fact, the frictional heat generated here is so low that the imprint on the paper web or the imprint on the sheet 174, which - -
  • the drive of the transport 164 follows the feed drive 130 of the cutter with a slight overspeed under slight pressure until it stops (see time ti), so that the next cut can be made. Then the process starts again.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the invention Phyg, wherein similarly as in Fig. 5, the speed profile of the transports or the course of the pressure exerted by the rollers of the transport 164 is recorded.
  • the transport 164 is always operated at the same accelerations as the feed 130, as can be seen from a comparison of the sections t 2 and t 4 between Figures 5 and 6 results. Otherwise, the course according to FIG. 6 corresponds to the course described with reference to FIG. 5.
  • the speed and / or acceleration of the transport 164 is greater than the speed / acceleration of the cutting machine.
  • the speeds between times ti and t 2 described with reference to FIGS. 5 and 6 represent a minimum speed with respect to one or all other sections, which either has a speed of zero, that is to say a stop, or a speed mean that is less than the speed in any of the previous sections.
  • the described embodiments relate to a cutter and have been explained with reference to a cutter which singles one-use printed paper webs. However, the principles of the invention can equally be applied to cutters which singulate two- or more-use printed paper webs in single sheets, the different partial webs resulting from the longitudinal cutting each having an associated transport corresponding to the transport 164 in FIG. 4, whose speed and pressure are coordinated in the manner described above with the feed of the cutter.
  • a cutter may be upstream of a stacker and receive from a printer or endless roll a preprinted or non-preprinted paper web and cut into cut sheets which are then fed to the stacker to produce stacks of cut sheets. Such a stack can then be removed and sent for further processing.
  • the stack may e.g. supplied to a printer or a paper feeder a paper handling system.
  • cutters operating in the start / stop mode were considered. Instead of tailoring, other components may be operated in accordance with the principles of the invention, such as tearing or punching.
  • embodiments of the invention in the transfer in particular a grinding transfer, in which the paper is conveyed away faster, application, e.g. when transferring from a first transport to a second transport within a paper handling facility (e.g., between modules / stations of the facility) and / or within a module / station of a paper handling facility.

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Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Transport von Papier (140) in einer Papierhandhabungsanlage (110) von einem ersten Transport (130) an einen zweiten Transport (164), hat der zweite Transport (164) eine Geschwindigkeit, die einer Fahrkurve des ersten Transport (130) zumindest teilweise folgt. Eine Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier wird auf einen ersten Wert eingestellt, wenn der erste Transport (130) und der zweite Transport (164) mit dem Papier in Eingriff sind. Die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier wird auf einen zweiten Wert, der höher ist als der erste Wert, eingestellt ist, wenn das Papier durch den zweiten Transport (164) gefördert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Transport von Papier in einer Papierhandhabungsanlage von einem ersten Transport an einen zweiten Transport
Beschreibung
Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transport von Papier in einer Papierhandhabungsanlage von einem ersten Transport an einen zweiten Transport, z.B. auf einen Schneider, der eine Papierbahn in Einzelblätter schneidet und an einen Einlauf einer nachfolgenden Verarbeitungsstation übergibt.
Im Stand der Technik sind Papierhandhabungsanlagen bekannt, die einzelne Güter, beispielsweise personalisierte Anschreiben oder Blätter, empfangen, zu Gruppen bestehend aus einer Mehrzahl von Einzelgütern zusammenfassen und für einen Versand weiterverarbeiten. Solche Gruppen umfassen beispielsweise ein Anschreiben an einen Empfänger sowie gegebenenfalls eine oder mehrere Folgeseiten des Anschreibens sowie Objekte, die dem Schreiben zugeordnet sind, beispielsweise Kreditkarten oder Ähnliches. Ferner kann die Gruppe Beilagen umfassen. Die zusammengestellte Gruppe wird dann für einen Versand vorbereitet, beispielsweise durch Falzen der Gruppe und Verschweißen der Ränder der gefalzten Gruppe oder durch Kuvertieren der gesammelten Gruppen.
Eine solche Anlage empfängt über einen oder mehrere Eingangskanäle die zu verarbeitenden Blätter, wobei ein sol- eher Eingangskanal derart ausgestaltet sein kann, dass eine von einem vorgeschalteten Drucker bedruckte Papierbahn zugeführt wird. Solche Papierbahnen können ein- oder mehr- nutzig bedruckt sein. Bei der Zuführung solchermaßen vorbereiteter Bahnen erfolgt im Eingangskanal ein Querschnitt, um Einzelblätter zu erstellen. Sind die Bahnen mehr-nutzig bedruckt, erfolgt vor dem Querschnitt ein oder mehrere Längsschnitte. -
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer bekannten Papierhandhabungsanlage. Die gezeigte Papierhandhabungsanlage ist eine Kuvertieranlage 100 und umfasst einen ersten Eingang 102 und einen zweiten Eingang 104, denen jeweils eine Endlosbahn 106 und 108 bereitgestellt wird. Die dem ersten Eingang 102 bereitgestellte Papierbahn 106 ist ein- nutzig bedruckt, und die dem zweiten Eingang 104 bereitgestellte Papierbahn 108 ist zwei-nutzig bedruckt. Die Eingänge 102 und 104 umfassen Schneider 110 und 112, um die zugeführte Papierbahn 106 und 108 quer zu schneiden, um die zu verarbeitenden Einzelblätter zu erzeugen. Die zwei- nutzig bedruckte Papierbahn 108 wird ferner längs geschnitten. Über weitere Module, die in Fig. 1 durch die Pfeile 114 und 116 schematisch angedeutet sind, werden die ge- schnittenen Blätter einzeln oder in Gruppen einem Kuvertie- rer 118 bereitgestellt, der diese kuvertiert.
Die oben beschriebene Papierhandhabungsanlage besteht aus verschiedenen Komponenten und Funktionseinheiten. Im Über- gang von einer Funktionseinheit zur nächsten befinden sich Transporte, die das Papier von einer Komponente in die nächste befördern. Vorzugsweise wird das Papier im Auslauf der ersten Komponente eingeklemmt transportiert, und im Einlauf der nachfolgenden Komponente mit leichter Überge- schwindigkeit schleifend übernommen. Diese Ausführung zwischen Komponenten oder Funktionseinheiten ist unproblematisch, solange das Papier nicht oder nur sehr wenig beschleunigt wird.
Anders ist die Situation bei Komponenten, bei denen ein Blatt von einer Vorläuferkomponente ausgegeben wird und mit einer großen Beschleunigung in der Nachfolgekomponente weiterbewegt wird. Beispielhaft sei hier die Situation der oben beschriebenen Schneidemaschine betrachtet, die im Start/Stop-Betrieb läuft. Nachfolgend wird anhand einer Schneidemaschine exemplarisch das Problem, stellvertretend auch für andere Komponenten oder Funktionseinheiten, beschrieben. -
Fig. 2 zeigt schematisch eine Schneidemaschine 110, wie sie im Stand der Technik bei Papierhandhabungssystemen der anhand der Fig. 1 beschriebenen Art eingesetzt wird. In Fig. 2 (A) ist eine schematische Darstellung einer bekannten Papierschneidemaschine 110 dargestellt. Die Schneidemaschine 110 umfasst eine Papierzuführungseinrichtung (erster Transport) 130, die mittels eines Motors 130a angetrieben ist. Wie es in Fig. 2 (A) zu erkennen ist, umfasst die Papierzuführungseinrichtung 130 eine Antriebsrolle 132, die durch den Motor 130a mit einer Geschwindigkeit Vl angetrieben ist, und eine Führungsrolle 134. Von einem (nicht gezeigten) Vorratsbereich (z.B. eine Rolle oder ein Stapel) wird eine Papierbahn 140 der Papierzuführungseinrichtung 130 zugeführt. Mittels der Papierzuführungseinrichtung 130 wird die Papierbahn 140 einer Schneideeinrichtung 144 zugeführt. Die Schneideeinrichtung 144 umfasst ein sogenanntes Fallmesser 146, das im wesentlichen die Form einer Guillotine aufweist, und eine Gegenschneide 152, an der sich das Fallmesser 146 während seiner Schneidebewegung in Richtung senkrecht zu der Papierbahn 140 vorbeibewegt. Die Betätigung des Fallmessers 146 erfolgt mittels eines Motors 154. Das Fallmesser führt bei Antrieb des Motors 154 eine kontinuierliche Auf- und Ab-Bewegung durch. In Papierlauf- richtung nach der Schneideeinrichtung 144 ist eine Papierabführeinrichtung (zweiter Transport) 164 vorgesehen, die dazu dient, die geschnittenen Papierstücke weiter zu bewegen. Diese Papierabführeinrichtung umfasst eine durch einen Motor 166 betätigte Antriebsrolle 168. Der Motor 166 treibt die Antriebsrolle 168 mit einer konstanten Geschwindigkeit V3 an. Im allgemeinen ist die Geschwindigkeit V3 der Antriebsrolle 168 höher als die Zuführungsgeschwindigkeit der Papierbahn 140, so dass ein sicherer Abtransport der geschnittenen Papiere sichergestellt ist. Die Papierabführ- einrichtung 164 umfasst neben der Antriebsrolle 168 eine Führungsrolle 170, wobei sich die geschnittenen Papiere zwischen der Antriebsrolle 168 und der Führungsrolle 170 bewegen. _ _
Nachfolgend wird anhand der in Fig. 2 (B) dargestellten Diagramme der grundsätzliche Betrieb der in Fig. 2 (A) beschriebenen Schneidemaschine näher erläutert. Zu einem Zeitpunkt t=0 wird der Motor 130a angetrieben, um die Zuführungseinrichtung 130 anzutreiben, so dass das Papier auf eine Geschwindigkeit Vl beschleunigt wird. Zum Zeitpunkt ti ist die vorbestimmte Geschwindigkeit Vl erreicht und wird bis zum Zeitpunkt t2 beibehalten. Bei Erreichen des Zeitpunkts t2 befindet sich eine Position der Papierbahn 140, an der geschnitten werden soll, bereits in der Nähe der Schneideeinrichtung 144. Der Antrieb der Zuführungseinrichtung ist derart gesteuert, dass ab dem Zeitpunkt t2 eine Abbremsung der Papierbahn 140 erfolgt, so dass diese beim Zeitpunkt t3 angehalten ist. Sobald der Zeitpunkt t3 erreicht ist, wird der Motor 154 angetrieben und auf die Geschwindigkeit V2 beschleunigt, die zum Zeitpunkt t4 erreicht ist. Diese Geschwindigkeit wird bis zum Zeitpunkt t5 beibehalten und die Geschwindigkeit wird bis zum Zeitpunkt tζ auf Null abgesenkt. Während des Zeitverlaufs von t3 bis tβ erfolgt die Schneidebewegung des Fallmessers 146 und die Papierbahn 140 wird an der erwünschten Position geschnitten. Die Papierabführeinrichtung 164, die durch den Motor 168 fortwährend mit der Geschwindigkeit V3 angetrieben ist, sorgt dafür, dass das geschnittene Papier weitertransportiert wird. Sobald der Zeitpunkt t6 erreicht ist, beginnt die anhand der Fig. 2 (B) beschriebene Steuerung der Geschwindigkeiten erneut und die Papierbahn 140 wird weiter in Richtung der Schneidevorrichtung 144 zuge- führt, bis die entsprechende Schneideposition auf der Papierbahn 140 erreicht ist. Solche Schneider sind z.B. in der WO 97/11902 Al, der WO 96/33122 Al und in der WO 01/66448 A2 beschrieben.
Der Start/Stop-Betrieb einer Schneidemaschine bedeutet, dass das Papier beim Schnitt angehalten wird. Hier wird ein schleifender Transport zum Abtransport des Papiers verwendet, der mit einer konstanten, gegenüber dem Vorschuban- - -
trieb höheren Ausgabegeschwindigkeit läuft (siehe Fig. 2) . Die Übergeschwindigkeit wird bevorzugt, um das Papier zum Einen schnell weiterzutransportieren und zum Anderen die Papierbahn zum Schnitt stramm zu ziehen, so dass Querfalten in dem Papier nicht zu einer großen Varianz in den Schnittlängen führen. Bei einem solchen schleifenden Transport führt die konstante, aber gegenüber dem Vorschubantrieb höhere Geschwindigkeit zu einer hohen Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Papier, das beim Schneiden nicht bewegt wird, und den Elementen des schleifenden Transports. Diese hohe Differenzgeschwindigkeit und der im wesentlichen konstante Druck durch die Transportelemente auf das Papier führt zur Erzeugung von Energie (z.B. Wärmeenergie, Reibungsenergie), mit der das Papier beaufschlagt wird. Wird das Papier über längere Zeit in dem schleifenden Transport gehalten, so kann es zu einer Beschädigung eines Aufdrucks auf dem Papier (der durch einen Drucker auf das Papier aufgebrachte Aufdruck) kommen. Üblicherweise werden Digitaldrucker eingesetzt, die zum Drucken einen Toner verwen- den. Der Toner kann durch die entstehende Reibungswärme zwischen den Rollen angeschmolzen werden und sich auf die Rollen übertragen. Von den Rollen wird der Toner aber auch zurück auf das Papier übertragen, was zu Streifen und Flecken auf dem Papier führen kann, wobei eine solche Verunreinigung des Papiers unerwünscht ist.
Das gerade beschriebene Problem wird noch verstärkt, wenn bei den in Fig. 2 erläuterten Schneidemaschinen die Taktleistung weiter erhöht werden soll. Dies erfolgt dadurch, dass die Geschwindigkeiten und die Beschleunigungen, mit denen das Papier vorgeschoben wird, erhöht werden. Dies bedingt, dass der geschnittene Bogen ebenfalls mit einer höheren Geschwindigkeit und Beschleunigung durch den schleifenden Transport abtransportiert werden muss, damit der Weg für den nächsten Vorschub wieder frei ist. Dies führt zu einer Erhöhung der oben erwähnten Differenzgeschwindigkeit und damit zu einer Erhöhung der in das Papier eingebrachten Energie. - -
Eine Lösungsmöglichkeit bestünde darin, den Abtransport so auszugestalten, dass eines der Transportelemente, z.B. eine untere Rolle, stets mit dem Papier in Kontakt ist und konstant läuft, um beim Positionieren und beim Schneiden den schleifenden Transport zu realisieren, wohingegen eine weiteres Transportelement, z.B. eine oberer Rolle, abgehoben ist und nur zum Abtransport des geschnittenen Papiers aufgesetzt wird. Durch dieses Aufsetzen wird der Druck auf das Papier stark erhöht und der auftretende Schlupf führt zu der oben erwähnten Differenzgeschwindigkeit. Diese Differenzgeschwindigkeit bzw. Relativbewegung zwischen dem Papier und der oberen Rolle liefert die die Beschädigung hervorrufende Reibungswärme. Bei sehr empfindlichen Tonern findet sogar bei angehobener Andruckrolle (z.B. obere Rolle) ohne weitere Krafteinwirkung ein Tonerübertrag durch die konstant laufende Rolle (z.B. die untere Rolle) statt.
Eine weitere Lösungsmöglichkeit bestünde darin, einen gesteuerten Antrieb vorzusehen, bei dem die Transportelemente des Abtransports immer mit dem Papier in Eingriff sind, so dass das Papier schlupffrei übernommen wird (mit sehr hoher Andruckkraft ) . Hier tritt dass Problem auf, dass ein zu hoch eingestellter Andruck zwar eine hohe Sicherheit für den Abtransport des geschnittenen Bogens gewährleistet, jedoch wird der Vorschub in der Schneidemaschine durch die hohe zusätzliche Kraft negativ beeinflusst, so dass der Vorschubantrieb das Papier nicht mehr in den engen Toleranzen in der richtigen Schnittlage positionieren kann. Dieses Problem tritt auch dann auf, wenn bei einem getakteten Transport die Rollen abgehoben werden.
Die obigen Probleme treten jedoch nicht nur bei den beschriebenen Schneidern auf. Vielmehr sind solche Probleme überall dort anzutreffen, wo ein Transport eines Papiers innerhalb einer Papierhandhabungsanlage von einem ersten Transport an einen zweiten Transport übergeben wird. _ -
Die US 4,429,602 A beschreibt eine Vorrichtung zum Schneiden von Materialbahnen, die im Start/Stopp-Betrieb arbeitet, bei der vor einem Schneider zwei Rollenpaare vorgesehen sind, wobei das erste Rollenpaar die Materialbahn kontinuierlich antreibt. Ein Stoppelement bewirkt den Start/Stopp-Betrieb. Das zweite Rollenpaar übt während des Schneidens einen geringeren Druck auf die Materialbahn aus.
Die DE 25 12 540 A beschreibt einen Schneider zum, Scheiden einer Papierbahn, bei dem während des Schnitts die Wegstrecke von dem Schneider zu den Ausgaberollen verkürzt wird.
Die DE 35 21 324 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Abbremsen eines Papierbogens in einem Kopierer vor dem Ablegen auf einer Ausgabeplatte. Der Papierbogen durchläuft zwei aufeinanderfolgende Rollenpaare, wobei das hintere Rollenpaar den Bogen abbremst, wenn dieser durch das vordere Rollenpaar freigegeben ist.
Die US 5,678,817 A und die DE 699 18 206 T2 beschreiben Vorrichtungen zum Vereinzeln von Blättern.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Ansatz zu schaffen, mittels dem Papier in einer Papierhandhabungs- anläge von einem ersten Transport an einen zweiten Transport transportiert werden kann, ohne dass die oben beschriebenen Nachteile bekannter Lösungsansätze auftreten.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 19 gelöst.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Papierhandhabungsanlage, in der Schneider gemäß - -
Ausführungsbeispielen der Erfindung eingesetzt werden können;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines bekannten Schneiders (Fig. 2A) und die Geschwindigkeitsprofile einer Papierbahnzuführung und eines Schneideelements (Fig. 2B) ;
Fig. 3(A)-(D) schematische Darstellungen einer Vorrichtung zum Transport von Papier in einer Papierhandhabungsanlage von einem ersten Transport an einen zweiten Transport anhand denen die Funktionalität von Äusführungsbeispielen der Erfindung erläutert wird;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Übernahme von Blättern von einem Schneider gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung;
Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeiten der Zufördereinrichtung des Schneiders und der Abfördereinrichtung (Geschwindigkeitsprofile) und des durch die Abfördereinrichtung auf ein Blatt ausgeübten Drucks gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung; und
Fig. 6 den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeiten der Zufördereinrichtung des Schneiders und der Abfördereinrichtung und des durch die Abfördereinrichtung auf ein Blatt ausgeübten Drucks gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, beispielsweise Schneider gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, können z.B. in der in Fig. 1 gezeigten Papierhandhabungsanlage eingesetzt werden. _ _
Fig. 3 zeigt schematische Darstellungen einer Vorrichtung zum Transport von Papier von einem ersten Transport zu einem zweiten Transport, anhand denen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nachfolgend detaillierter beschrieben werden.
Fig. 3 (A) zeigt anhand eines Beispiels eines Schneiders eine Situation, in der eine Papierbahn 140 zwischen die Transporte 130 und 164 eingebracht ist, also eine Situation unmittelbar vor dem Schneiden. Ferner ist in Fig. 3 (A) das im vorhergehenden Zyklus bereits geschnittene Blatt 174 gezeigt. Der Transport 164 ist gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung so ausgestaltet, dass dieser eine Geschwin- digkeit aufweist, die einer Fahrkurve des ersten Transports 130 zumindest teilweise folgt, insbesondere in einer Situation, wie sie in Fig. 3 (A) gezeigt ist, in der die Papierbahn 140 sowohl durch den ersten Transport 130 als auch durch den zweiten Transport 164 gefördert wird. Zur Vermei- düng der oben beschriebenen Probleme wird gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Reibkraft zwischen dem zweiten Transport 164 und der Papierbahn 140 auf einen ersten, niedrigen Wert eingestellt, wodurch ein möglicher Tonerabrieb vermieden wird, jedoch gleichzeitig sicherge- stellt wird, dass die Papierbahn 140 auch durch den Transport 164 gefördert wird, so dass diese beispielsweise für das Schneiden stramm gezogen wird, um so Probleme im Hinblick auf eine Schnittlage zu vermeiden. Die Reibkraft ist abhängig von einem Reibwert des zu fördernden Gutes und der Transportelement und/oder dem Druck, den die Transportelemente auf das zu fördernde Gut ausüben.
Fig. 3(B) zeigt eine Situation ähnlich zu Fig. 3(A), wobei hier jedoch bereits die Papierbahn 140 so weit gefördert wurde, dass die Schnittposition erreicht wurde. In dieser Situation werden die Transportrollen des Transports 130 gestoppt, die Transportrollen des Transports 164 werden jedoch weiterhin angetrieben, um die Papierbahn stramm zu -
halten. Auch in dieser Situation bleibt die Reibkraft zwischen dem Transport 164- und der Papierbahn 140 bzw. dem zu schneidenden Blatt 174 auf dem niedrigen Wert, um Probleme hinsichtlich des Tonerabriebs zu vermeiden. Es sei hier angemerkt, dass die Reibkraft in den in Fig. 3 (A) und 3(B) gezeigten Situationen auf eine gemeinsame Reibkraft oder auf jeweils unterschiedliche Reibkräfte eingestellt werden kann.
Fig. 3 (C) zeigt die Situation unmittelbar nach dem Schneiden. Der Transport 130 ist noch angehalten und der Transport 164 wird mit einer erhöhten Geschwindigkeit angetrieben, um das geschnittene Einzelblatt 174 rasch abzuführen. In dieser Situation wird die Reibkraft zwischen den Trans- portelementen des Transports 164 und dem geschnittenen Blatt 174 auf einen höheren Wert eingestellt. Vorzugsweise wird die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport und dem Papier auf einen zweiten Wert, der höher ist als der erste Wert, eingestellt, wenn das Papier nur durch den zweiten Transport gefördert wird.
Fig. 3(D) zeigt eine Situation, in der das geschnittene Blatt 174 den zweiten Transport 164 bereits verlassen hat und die Papierbahn 140 in Richtung des zweiten Transports bewegt wird, wobei in dieser Situation der zweite Transport 164 vorzugsweise so eingestellt wird, dass eine Reibkraft zwischen dem Transport und der aufzunehmenden Papierbahn 140 wieder auf den ersten, niedrigeren Wert eingestellt ist.
Anhand der Fig. 3 wurde der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Gedanke anhand eines Schneiders beschrieben. Ähnliche Probleme wie sie oben erläutert wurden, können jedoch auch bei der Übergabe von Einzelblättern oder Papieren von einem ersten Transport 130 an einen zweiten Transport 164 auftreten, insbesondere bei einer schleifenden Übergabe, wenn der zweite Transport 164 mit einer höheren Geschwindigkeit arbeitet als der erste Transport - -
130. In einer solchen Situation würde dann in Fig. 3 (A) ein erstes Einzelblatt durch den Transport 130 in Richtung des Transports 164 bewegt, wobei hier in Anbetracht der bevorstehenden Aufnahme des Blattes die Reibkraft , die durch den Transport 164 bewirkt wird, auf einen niedrigen Wert eingestellt wäre. In einer Situation, wie sie in Fig. 3(B) gezeigt ist, würde das Blatt kurzfristig durch beide Transporte 130 und 164 gefördert, wobei Probleme, wie sie oben beschrieben wurden, aufgrund der niedrig eingestellten Reibkraft zwischen dem Blatt und dem Transport 164 vermieden werden. Zur Vervollständigung der Übergabe oder des Transports des Papiers von dem ersten Transport zu dem zweiten Transport kann vorgesehen sein, dass der erste Transport 130 das Blatt freigibt, so dass der weitere Transport ausschließlich durch den zweiten Transport erfolgt, wobei in einer solchen Situation die Reibkraft auf den hohen Wert eingestellt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie sie oben beschrie- ben wurden, stellen die Reibkraft zwischen einem ersten, niedrigen Wert und einem zweiten, höheren Wert ein. Der Übergang zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert und auch der Übergang zurück auf den ersten Wert kann entweder schrittweise in einem Schritt oder in mehreren Schritten oder kontinuierlich, z.B. linear oder exponential ansteigend/abfallend, erfolgen. Der erste Wert und der zweite Wert für die Reibkraft und ebenso die Schrittgröße bzw. der Grad der kontinuierlichen Änderung (z.B. Steigung eines linearen Anstiegs) wird abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften des zu transportierenden Papiers und/oder abhängig von einer Geschwindigkeit, mit der das Papier gefördert wird, eingestellt. Eigenschaften des Papiers, abhängig von denen die Reibkraft eingestellt werden kann, können z.B. die Masse des Papiers, die Oberflächenrauhig- keit des Papiers, die Dicke des Papiers, die Dimension des Papiers oder Ähnliches umfassen. Ebenso kann die Reibkraft abhängig davon eingestellt werden, wie das zu transportierende Papier bedruckt wurde, wobei hier Eigenschaften des - -
verwendeten Druckmaterials, beispielsweise des Toners, und des Verfahrens zum Aufbringen des Druckmaterials berücksichtigt werden.
Anhand der Fig. 3 wurden Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen die Reibkraft, die sich zwischen dem Transport 164 und dem Blatt 174 einstellt, zwischen einem niedrigen Wert und einem hohen Wert verändert wird. In Fig. 3 wurde ganz allgemein von einem Transport 164 gesprochen, der eine solche Eigenschaft aufweist, wobei eine solche Reibkraftänderung durch den Transport 164 durch verschiedene Ausgestaltungen des Transports erhalten werden kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen Transporte, bei denen die Elemente des Transports 164 angesteuert werden, um die Reibkraft zwischen den Elementen und dem zu fördernden Papier durch eine Änderung des Drucks, den die Elemente des Transports 164 auf das Papier ausüben, einzustellen. Wie oben erwähnt, kann eine solche Reibkraft/Druck-Änderung schrittweise oder kontinuierlich erfolgen, beispielsweise ausgehend von einer Situation, in der gar kein Druck ausgeübt wird, kann kontinuierlich oder über eine, zwei oder mehr Stufen (Schritte) ein abschließender, maximal zulässiger Druck eingestellt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung erzeugen diese Druckänderung durch Erhöhen einer Andruckkraft, die beispielsweise durch Rollen oder Riemenelemente des Transports 164 auf das zu fördernde Papier ausgeübt wird. Andere Ausführungsbeispiele verwenden Saugriemen, wobei hier eine Einstellung des Drucks über eine Variation der angelegten Saugkraft erreicht wird.
Weitere Ausführungsbeispiele verwenden Transporte, bei denen die Transportelemente, z.B. die Rollen, aus Metall gebildet sind, deren Oberflächeneigenschaft sich abhängig von einem angelegten Strom aufgrund elektrostatischer Aufladung ändern lässt, so dass beispielsweise ein niedriger Reibwert erreicht wird, wenn die Metallrolle nicht bestromt ist, und ein hoher Reibwert erhalten wird, wenn die Metallrolle bestromt ist. Andere Ausführungsbeispiele - -
verwenden Transportelemente, deren Oberflächeneigenschaft dadurch verändert werden kann, dass in einer Situation, in der eine niedrige Reibkraft erwünscht ist, lediglich Metallabschnitte einer Rolle oder andere Abschnitte mit niedrigem Reibwert in Kontakt mit den zu transportierenden Papieren sind. In einer Situation, in der eine hohe Reibkraft erwünscht ist, können diese Antriebselemente so ausgestaltet sein, dass andere Bereiche der Rolle „zugeschaltet" werden können, die einen höheren Reibwert aufwei- sen. Wiederum andere Ausführungsbeispiele der Erfindung verwenden Transporte 164, bei denen gegenüberliegende Rollenpaare verwendet werden, wobei zumindest eines der Rollenpaare derart drehbar gelagert ist, dass entweder eine erste Rolle des Rollenpaares oder eine zweite Rolle des Rollenpaares einer entsprechenden Gegenrolle gegenüberliegt. Die zwei Rollen weisen unterschiedliche Oberflächeneigenschaften und damit unterschiedliche Reibwerte auf. Abhängig von der erwünschten Reibkraft wird entweder eine erste Rolle in Kontakt mit der zu fördernden Papierbahn oder die zweite Rolle mit der zu fördernden Papierbahn in Kontakt gebracht. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Rollen aus gleichem Material sind, jedoch mit unterschiedlichen Kräften gegen die Papierbahn gedrückt werden.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Übernahme von Blättern zwischen zwei Transporten in einem Schneider gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, wodurch die oben beschriebene Problematik vermieden wird, in dem die Reibkraft durch eine Veränderung des auf das Blatts ausgeübten Drucks verändert wird. Die Anordnung gemäß Fig. 4 ist ähnlich der Anordnung aus Fig. 2, wobei zusätzlich eine Steuerung 178 vorgesehen ist, die der Papierabführung 164 des Schneiders zugeordnet ist. Die Steuerung 178 ist wirksam mit dem Motor 166, sowie mit einem Servomotor 180 und mit einem Sensor 182 verbunden. Über den Servoantrieb 180 kann die obere Rolle 170 des Rollenpaares des Abtransports 164 eingestellt werden, so - -
dass eine vorbestimmte Kraft Fl oder Fn auf ein zwischen den Rollen 168 und 170 befindliches Blatt ausgeübt wird. Der Sensor 182 erkennt, wann ein Einzelblatt 174 das Rollenpaar 168, 170 verlassen hat. Der Transport 164 wird ferner über die Steuerung 178 so gesteuert, dass dessen Geschwindigkeit der Fahrkurve der Papierzuführung 130 des Schneiders, mit geringer oder keiner Übergeschwindigkeit folgt. Zusätzlich ist der Andruck über den Servorantrieb 180 und die Steuerung 178 variable gestaltet und wird beim Ablauf des Prozesses optimal geschaltet. Der Antrieb des Transports kann über ein mechanisches oder elektrisches Getriebe mit dem Antrieb 130 des Schneiders gekoppelt sein, um dessen Fahrkurve nachzufahren. Alternativ können für die Antriebe die entsprechenden zusammenpassenden Fahrkurven hinterlegt werden und durch ein Signal ausgelöst werden, wobei die entsprechenden Fahrkurven oder Geschwindigkeitsprofile in entsprechenden Steuerungen der gespeichert sein können.
Es wurde beschrieben, dass der zweite Transport 164 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung so ausgestaltet, dass dieser eine Geschwindigkeit aufweist, die einer Fahrkurve des ersten Transports 130 zumindest teilweise folgt. Dies bedeutet beispielsweise, dass der zweite Transport 164 dem Geschwindigkeitsverlauf des ersten Transports über der Zeit entspricht (siehe Fig. 6, die später beschrieben wird), wobei die Geschwindigkeit des zweiten Transports der Geschwindigkeit des ersten Transports jeweils entspricht oder wobei die Geschwindigkeit des zweiten Transports gegenüber der Geschwindigkeit des ersten Transports jeweils um einen im wesentlichen konstanten Betrag erhöht ist. Alternativ kann der zweite Transport 164 dem Geschwindigkeitsverlauf des ersten Transports über der Zeit auch nur teilweise entsprechen (siehe Fig. 5, die später beschrieben wird) .
Anhand der Fig. 5 wird nachfolgend ein Verarbeitungszyklus der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung näher beschrieben. In Fig. 5 ist zum - -
einen das Geschwindigkeitsprofil 184 des Abtransports 164 aufgezeichnet und zum anderen das Geschwindigkeitsprofil 186 der Zuführungseinrichtung 130 des Schneiders. Entlang der x-Richtung ist die Zeit aufgetragen, und entlang der y- Richtung ist zum einen die Geschwindigkeit und zum anderen der durch die Rollen 168, 170 auf ein Blatt ausgeübte Druck angegeben, wobei der Verlauf 188 den Druck wiedergibt, dem ein zwischen den Rollen 168, 170 befindliches Blatt ausgesetzt ist.
In Fig. 5 ist ein Verarbeitungszyklus der Anordnung aus Fig. 4 gezeigt, der sich von einem Zeitpunkt to bis zu einem Zeitpunkt t6 erstreckt und ab dem Zeitpunkt tξ entsprechend wiederholt. Während der Zeitdauer zwischen t0 und ti erfolgt eine Positionierung der Papierbahn 140 zwischen den Messern 146 und 152, so dass während der anschließenden Schnittphase zwischen dem Zeitpunkt ti und t2 die Papierbahn 140 geschnitten wird. Während der Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt tß befindet sich zwi- sehen den Rollen 168, 170 des Transports 164 im Einlauf ein geschnittenes Blatt 174 und wird durch diesen gefördert. Während des Zeitraums von t2 bis ti beschleunigt der Schneider die Papierbahn 140, um die Papierbahn für einen weiteren Schnitt zwischen die Messern 146, 152 zu bewegen. An die Beschleunigungsphase zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t4 schließt sich die Konstantphase des Schneiders zwischen dem Zeitpunkt tt und dem Zeitpunkt ts an, während der die Papierbahn 140 mit einer konstanten Geschwindigkeit in Richtung der Messer 146, 152 bewegt wird. An die Konstantphase des Schneiders schließt sich zwischen dem Zeitpunkt ts und tβ die Bremsphase des Schneiders an, während der die Papierbahn 140 abgebremst wird. Während der Zeitdauer zwischen to und ti sowie t4 und tß arbeitet der Transport synchron mit dem Schneider bei einem niedrigen Andruck, wobei der Andruck zum Zeitpunkt ti erhöht wird. -
Der Ablauf eines Zyklus der Anlage gemäß Fig. 4 gestaltet sich dann so, dass während der Schnittzeit 190 (Zeitdauer zwischen ti und t2) der Druck im Transport 164 von dem niedrigeren Wert pl auf den höheren Wert p2 erhöht wird, wie dies beim Schaltpunkt I in Fig. 5 gezeigt ist. Sobald der Schnitt erfolgt ist, transportiert der Transport 164 das Blatt 174 schlupffrei ab, wie dies beim Schaltpunkt II gezeigt ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ist die Geschwindigkeit und Beschleunigung, mit der der Transport 164 arbeitet, höher als die Geschwindigkeit und die Beschleunigung, mit der die Papierzuführung 130 des Schneiders arbeitet, so dass ein Abstand zwischen dem abtransportierten Bogen 174 und dem neu vorgeschobenen Bogen 174' (siehe Fig. 4) entsteht. Dies ist durch die unterschiedlich steilen Flanken der Geschwindigkeitsprofile 184 und 186 in der Zeitdauer zwischen t2 und t3 verdeutlicht. Sobald der Bogen 174 den Transport 164 verlassen hat, was beispielsweise durch den Sensor 182 erkannt wird, wird der Antrieb des Transports von der höheren Geschwin- digkeit auf eine leicht höhere Geschwindigkeit als die Vorschubgeschwindigkeit der Schneidemaschine rückgeschaltet, wie dies beim Schaltpunkt III zu erkennen ist. Hierdurch kann das Papier beziehungsweise die Papierbahn 140 zum nächsten Schnitt stramm gezogen werden. Zeitgleich wird zum Schaltpunkt III (Zeitpunkt t3) der Druck des Transports 164 stark reduziert, beispielsweise vom erhöhten Druckwert p2 auf den niedrigen Druckwert pl, so dass eine Beeinflussung des Vorschubs der Schneidemaschine beim Positionieren des Papiers unter dem Messer 146, 152 verhindert wird, das Papier 140 aber dennoch stramm gezogen werden kann. Durch den geringen Andruck und die geringe Übergeschwindigkeit (und die damit einhergehende niedrige Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Transport 164 und dem Papier ) in dieser Phase (zwischen to und ti sowie t3 und te) wird ferner sichergestellt, dass sehr wenig Reibungsenergie durch Schlupf entsteht. Tatsächlich ist die entstehende Reibungswärme hier so gering, dass der Aufdruck auf der Papierbahn beziehungsweise der Aufdruck auf dem Blatt 174, welches - -
zwischen den Transportrollen 168, 170 gehalten ist, nicht beschädigt werden kann. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, folgt der Antrieb des Transports 164 dem Vorschubantrieb 130 des Schneiders mit einer geringen Übergeschwindigkeit unter geringem Andruck bis zum Stillstand (siehe Zeitpunkt ti), so dass der nächste Schnitt erfolgen kann. Anschließend beginnt der Ablauf erneut.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin- düng, wobei ähnlich wie in Fig. 5 der Geschwindigkeitsverlauf der Transporte beziehungsweise der Verlauf des Andrucks der durch die Rollen des Transports 164 ausgeübt wird, aufgezeichnet ist. Anders als bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird bei dem in Fig. 6 ge- zeigten Ausführungsbeispiel der Transport 164 stets mit den gleichen Beschleunigungen betrieben, wie der Vorschub 130, wie sich dies aus einem Vergleich der Abschnitte t2 und t4 zwischen den Figuren 5 und 6 ergibt. Ansonsten entspricht der Verlauf gemäß Fig. 6 dem anhand der in Fig. 5 beschrie- benen Verlauf.
Hinsichtlich der anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiele wurde beschrieben, dass die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Transports 164 größer ist als die Geschwindigkeit/Beschleunigung der Schneidemaschine. Alternativ kann bei anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein, die Geschwindigkeit/Beschleunigung des Transports 164 und die Geschwindigkeit/Beschleunigung der Schneidemaschine gleichzumachen.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Geschwindigkeiten zwischen den Zeitpunkten ti und t2 eine gegenüber einem oder allen anderen Abschnitten minimale Geschwindigkeit darstellen, die entwe- der eine Geschwindigkeit von Null, also einen Stillstand, oder eine Geschwindigkeit bedeuten, die geringer ist, als die Geschwindigkeit in einem der vorhergehenden Abschnitte. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen einen Schneider und wurden anhand eines Schneiders erläutert, der ein-nutzig bedruckte Papierbahnen vereinzelt. Die Prinzipien der Erfindung können jedoch gleichermaßen auf Schnei- der angewendet werden, die zwei- oder mehr-nutzig bedruckte Papierbahnen in Einzelblätter vereinzeln, wobei die verschiedenen Teilbahnen, die sich aus der Längsschneidung ergeben, jeweils einen zugeordneten Transport entsprechend dem Transport 164 in Fig. 4 aufweisen, deren Geschwindig- keit und Andruck auf die oben beschriebene Art und Weise mit dem Vorschub des Schneiders koordiniert sind.
Ausführungsbeispiele der Schneider wurden oben unter Bezugnahme auf eine Anlage gemäß Fig. 1 beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Schneider gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung auch bei anderen Anlagen verwendet werden können. Beispielsweise kann ein Schneider einem Stapler vorgelagert sein und von einem Drucker oder einer Endlosrolle eine vorgedruckte oder ein nicht-vorgedruckte Papierbahn empfangen und in Einzelblätter zu schneiden, die dann dem Stapler zugeführt werden, um Stapel aus Einzelblättern zu erzeugen. Ein solcher Stapel kann dann entnommen werden und einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Der Stapel kann z.B. einem Drucker zugeführt werden oder einem Beilagenanleger eine Papierhandhabungsanlage.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden Schneider betrachtet, die im Start/Stop-Betrieb arbeiten. Anstelle von Schneidern können auch andere Komponenten entsprechend den Grundlagen der Erfindung betrieben werden, beispielsweise Reißer oder Stanzen. Ebenso finden Ausführungsbeispiele der Erfindung bei der Übergabe, insbesondere einer schleifenden Übergabe, bei der die das Papier schneller abgefördert wird, Anwenddung, z.B. bei Übergaben von einem ersten Transport an einen zweiten Transport innerhalb einer Papierhandhabungsanlage (z.B. zwischen Modulen/Stationen der Anlage) und/oder innerhalb eines Moduls/einer Station einer Papierhandhabungsanlage.

Claims

- -Patentansprüche
1. Verfahren zum Transport von Papier in einer Papierhandhabungsanlage (100, 110) von einem ersten Trans- port (130) an einen zweiten Transport (164),
wobei der zweite Transport (164) eine Geschwindigkeit aufweist, die einer Fahrkurve des ersten Transports
(130) zumindest teilweise folgt, wenn das Papier durch den ersten Transport (130) und den zweiten Transport
(164) gefördert wird,
wobei eine Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier auf einen ersten Wert eingestellt ist, wenn der erste Transport (130) und der zweite Transport (164) mit dem Papier in Eingriff sind, und
wobei die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier auf einen zweiten Wert, der höher ist als der erste Wert, eingestellt ist, wenn das Papier durch den zweiten Transport (164) gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Reibkraft auf den ersten Wert zurückgestellt wird, wenn das Papier nicht mehr durch den zweiten Transport (164) gefördert wird, so dass weiteres Papier von dem zweiten Transport (164) anfänglich mit einer geringeren Reibkraft gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier schrittweise oder kontinuierlich von dem ersten Wert auf den zweiten Wert erhöht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der erste Wert und der zweite Wert für die Reibkraft abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften des Pa- -
piers und/oder abhängig von der Geschwindigkeit, mit der das Papier gefördert wird, eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der erste Transport (130) das Papier während eines ersten Abschnitts (to~t2) eines Verarbeitungszyklus (tote) mit einer Geschwindigkeit (vmin) fördert, die gegenüber einer Geschwindigkeit während eines anderen Abschnitts (t2~t6) des Verarbeitungszyklus (to-tβ) re- duziert ist, wobei der erste Transport (130) das Papier mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil (186) bewegt, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
(a) Antreiben des zweiten Transports (164) mit einem Geschwindigkeitsprofil (184), das dem Geschwindigkeitsprofil (186) des ersten Transports (130) folgt;
(b) bei Erreichen eines ersten Zeitpunkts (ti) während des ersten Abschnitts (to-t2) des Verarbeitungszyklus (to-tö) , Einstellen der Reibkraft auf den zweiten Wert (p∑) ;
(c) Fördern des Papiers mittels des zweiten Transports (164) bei der Reibkraft, die auf den zweiten Wert (p2) eingestellt ist; und
(d) nachdem das Papier den zweiten Transport (164) verlassen hat, Einstellen der Reibkraft auf den ersten Wert (pi) , so dass weiteres Papier von dem zweiten Transport (164) mit einer geringeren Reibkraft beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, mit folgendem Schritt:
(e) Wiederholen der Schritte (b) bis (d) . - -
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem eine Geschwindigkeit des zweiten Transports (164) für die ü- bereinstimmenden Abschnitte der Geschwindigkeitsprofile (184, 186) des ersten Transports (130) und des' zweiten Transports (164) höher ist als eine Geschwindigkeit, mit der der erste Transport (130) das Papier fördert.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Ge- schwindigkeitsprofil (184) des zweiten Transports
(164) zwischen dem Zeitpunkt (t3) , zu dem das Papier den zweiten Transport verlassen hat, und dem Ende (te) des Verarbeitungszyklus (to-tβ) dem Geschwindigkeitsprofil (186) des ersten Transports (130) folgt, und bei dem das Geschwindigkeitsprofil (184) des zweiten Transports (164) zwischen dem Ende (t2) des ersten Abschnitts (to-t2) des Verarbeitungszyklus (to-tβ) und dem Zeitpunkt (t3) , zu dem das Papier den zweiten Transport (164) verlassen hat, derart ist, dass der zweite Transport (164) das Papier schneller fördert als der erste Transport (130).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport und dem Papier durch Ändern einer Oberflächeneigenschaft eines Elements des zweiten Transports, das mit dem Papier in Kontakt ist, eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport und dem
Papier durch Ändern eines Drucks, den der zweite Transport auf das Papier ausübt, eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der zweite Transport einen Saugriemen umfasst, wobei die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport und dem Papier durch Ändern der angelegten Saugkraft, die der zweite Transport auf das Papier ausübt, eingestellt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem ein Antrieb (130a) des ersten Transports (130) und ein
Antrieb (166) des zweiten Transports (164) gekoppelt sind, so dass der zweite Transport (164) der Fahrkurve des ersten Transport (130) folgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem eine Steuerung (178) die Fahrkurve eines Antriebs (130a) des ersten Transports (130) speichert.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der erste Transport (130) im Start/Stop-Betrieb arbeitet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Papier in Form einer Papierbahn vorliegt, die durch den ersten Trans- port (130) gefördert wird,
wobei ein Einzelblatt aus der Papierbahn erzeugt wird, wenn der erste Transport die Papierbahn nicht fördert,
wobei der zweite Transport (164) ein vorderes Ende der Papierbahn vor dem Erzeugen des Einzelblatts empfängt und die Papierbahn vor und während des Erzeugens des Einzelblatts fördert, und
wobei der zweite Transport (164) das Einzelblatt abtransportiert .
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Erzeugen des Einzelblatts ein Schneiden oder Reißen der Papierbahn umfasst.
17. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Papier in Form von Einzelblättern vorliegt, - -
wobei ein Einzelblatt bearbeitet wird, wenn der erste Transport das Einzelblatt nicht fördert,
wobei der zweite Transport (164) ein vorderes Ende des Einzelblatts empfängt und das Einzelblatt vor und während der Bearbeitung fördert, und
wobei der zweite Transport (164) das bearbeitete Ein- zelblatt abtransportiert.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem der erste Transport (130) Teil einer Vorläuferkomponente in der Papierhandhabungsanlage ist, und bei dem der zweite Transport (164) Teil einer Nachfolgerkomponente in der Papierhandhabungsanlage ist
19. Vorrichtung zum Transport von Papier in einer Papierhandhabungsanlage (100, 110) von einem ersten Trans- port (130) an einen zweiten Transport (164), mit einer Steuerung (178), die wirksam mit dem zweiten Transport (164) verbunden ist, um zu bewirken, dass
der zweite Transport (164) eine Geschwindigkeit aufweist, die einer Fahrkurve des ersten Transports (130) zumindest teilweise folgt, wenn das Papier durch den ersten Transport (130) und den zweiten Transport (164) gefördert wird,
eine Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier auf einen ersten Wert eingestellt ist, wenn der erste Transport (130) und der zweite Transport (164) mit dem Papier in Eingriff sind, und
die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier auf einen zweiten Wert, der höher ist als der erste Wert, eingestellt ist, wenn das - -
Papier durch den zweiten Transport (164) gefördert wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Steuerung wirksam ist, um die Reibkraft auf den ersten Wert zurückzustellen, wenn das Papier nicht mehr durch den zweiten Transport (164) gefördert wird, so dass weiteres Papier von dem zweiten Transport (164) anfänglich mit einer geringeren Reibkraft gefördert wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Steuerung wirksam ist, um die Reibkraft zwischen dem zweiten Transport (164) und dem Papier schrittweise oder kontinuierlich von dem ersten Wert auf den zwei- ten Wert zu erhöhen.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei der der erste Wert und der zweite Wert für die Reibkraft abhängig von einer oder mehreren Eigenschaften des Papiers und/oder abhängig von der Geschwindigkeit, mit der das Papier gefördert wird, eingestellt wird.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei der der erste Transport (130) das Papier während eines ersten Abschnitts (t0- t2) eines Verarbeitungszyklus (to~t6) mit einer Geschwindigkeit (vmin) fördert, die gegenüber einer Geschwindigkeit während eines anderen Abschnitts (t2-tβ) des Verarbeitungszyklus (to-tβ) reduziert ist, wobei der erste Transport (130) das Pa- pier mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil (186) bewegt, wobei die Steuerung (178) wirksam ist, um
den zweiten Transport (164) mit einem Geschwin- digkeitsprofil (184) anzutreiben, das dem Geschwindigkeitsprofil (186) des ersten Transports (130) folgt; - -
bei Erreichen eines ersten Zeitpunkts (ti) während des ersten Abschnitts (to-t2) des Verarbeitungszyklus (to-t6) , die Reibkraft auf den zweiten Wert (p2) einzustellen;
das Papiers mittels des zweiten Transports (164) bei der Reibkraft, die auf den zweiten Wert (p2) eingestellt ist, zu fördern; und
nachdem das Papier den zweiten Transport (164) verlassen hat, die Reibkraft auf den ersten Wert (Pi) einzustellen, so dass weiteres Papier von dem zweiten Transport (164) mit einer geringeren Reibkraft beaufschlagt wird.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, bei der der erste Transport (130) Teil einer Vorläuferkomponente in der Papierhandhabungsanlage ist, und bei der der zweite Transport (164) Teil einer Nachfolgerkomponente in der Papierhandhabungsanlage ist
25. Papierhandhabungsanlage (100, 110), mit:
einer Einrichtung (144) zum Trennen einer Papierbahn in Einzelblätter, die im Start/Stop-Betrieb arbeitet; und
einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24
wobei ein Einzelblatt aus der Papierbahn erzeugt wird, wenn der erste Transport die Papierbahn nicht fördert,
wobei der zweite Transport (164) ein vorderes Ende der Papierbahn vor dem Erzeugen des Einzelblatts empfängt und die Papierbahn vor und während des Erzeugens des Einzelblatts fördert, und - -
wobei der zweite Transport (164) das Einzelblatt abtransportiert.
26. Papierhandhabungsanlage (100, 110) mit:
einer Einrichtung (144) zum Bearbeiten eines Einzelblatts, die im Start/Stop-Betrieb arbeitet; und
einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24,
wobei ein Einzelblatt bearbeitet wird, wenn der erste Transport die Papierbahn nicht fördert,
wobei der zweite Transport (164) ein vorderes Ende des Einzelblatts empfängt und das Einzelblatt vor und während der Bearbeitung fördert, und
wobei der zweite Transport (164) das bearbeitete Einzelblatt abtransportiert.
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