EP1794075A1 - Quertrenneinrichtung für papierbahnen - Google Patents

Quertrenneinrichtung für papierbahnen

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EP1794075A1
EP1794075A1 EP04761941A EP04761941A EP1794075A1 EP 1794075 A1 EP1794075 A1 EP 1794075A1 EP 04761941 A EP04761941 A EP 04761941A EP 04761941 A EP04761941 A EP 04761941A EP 1794075 A1 EP1794075 A1 EP 1794075A1
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EP
European Patent Office
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web
paper
discontinuous
webs
region
Prior art date
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EP04761941A
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Patrick SCHÖPFER
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Kern AG
Original Assignee
Kern AG
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Publication date
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Publication of EP1794075B1 publication Critical patent/EP1794075B1/de
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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
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    • Y10T83/4766—Orbital motion of cutting blade
    • Y10T83/4795—Rotary tool
    • Y10T83/4809—With loop former preceding tool

Definitions

  • the present invention generally relates to a cross-cutting device for paper webs and in particular to a device in the buffer region of the cross-cutting device, where the paper web or the paper webs are prepared for a cyclical feed and are subsequently cut.
  • Such cutting devices have been known for some time. They are mainly used for the cutting of printed paper webs required by larger companies in the financial or insurance sector. These are high-performance paper processing lines, which usually comprise high-speed printers, power cutting devices and sorting and possibly even inserting devices, and are designed for automated operation as far as possible.
  • Paper web is not guided for a moment and therefore can perform uncontrolled movements during subsequent acceleration, which can lead to slipping and / or crumpling of the paper web.
  • Another disadvantage is that virtually always only one paper web can be delayed in this way.
  • the invention also relates to a method for cross-cutting high-speed paper webs with the features of claim 7.
  • Preferred embodiments of the inventive method have the features of claims 8-10.
  • the present invention provides a device and a method for cross-cutting paper webs with a paper feed area, which can optionally include the longitudinal separator for the longitudinal separation of the paper web in two partial webs, a buffer area in which at least one web prepares for the discontinuous feed is a control device, a cutting device and a paper removal.
  • the paper feed area optionally comprises a longitudinal separating device with a cutting means which is arranged at the desired location of the separation, typically in the middle of the device, the exact position of the cutting means being finely adjustable.
  • the area of the paper feed includes the driven web feed roller (s) for the feed of the paper web or partial webs.
  • the paper feed area is located at that location of the processing line where, according to the embodiment, the simple paper web is introduced into the apparatus, or at the exit of the paper length division device, where the two part webs are fed for further processing.
  • the buffer region which is arranged between the paper supply region and the paper discharge region, comprises a tube group with two tubes which are movable relative to at least one third tube of the group in the direction perpendicular to the web. Rather, the tubes of this group are tubes or tube surfaces on which the paper web slides. In this case, this tube group is arranged between the continuously or discontinuously driven web feed roller and the discontinuously driven web feed in order to form a double-deflected web loop of variable length.
  • the length of this Balinschlaufe which is determined by the distance zwi ⁇ tween the tubes of the tube group is controlled by a 5 control. As a result of the movement of the movable tubes away from the stationary tubes, the device takes up twice the format length of the transverse separating device.
  • rapidly running means a paper web which has a speed of at least about 120 meters per minute (m / min), preferably at least about 160 m / min and in particular still in the range of about
  • a speed in the last-mentioned range, when operated with a web, enables a cutting frequency of approximately 40,000 cuts per hour, which is brought to twice the number of documents by using two webs.
  • a longitudinal separator is placed in front of the processing line, the device just mentioned must be present twice in the buffer area, once for each tray.
  • this is achieved in which a mirror-image, but otherwise identical tube group, which also ⁇ m- at least three stationary tubes, adjacent to the first group is arranged so that the support to which these pipe groups are attached, are arranged symmetrically to the plane and with the paper web each include an angle of about 75 °.
  • the control device is connected to the continuously or discontinuously driven web feed roller and the discontinuous web feed and calculates the required spread of the movable pipes from the feed difference.
  • the control device specifies the continuous web advance speed (for the continuous advance) and triggers the cyclic web feed, which it coordinates with the cut execution.
  • the paper web stands still. At this time, the paper webs moved by the continuous or discontinuous web conveyance have accumulated, with the movable pipe pairs of the pipe groups moving away from the unmoved pipes to pick up the accumulated paper material.
  • These guides are inclined a little in the direction of the cutting device from the perpendicular to the direction of paper travel. If the pipe groups each have taken up paper of a predetermined length 1 of a side to be cut off, the cut takes place And the discontinuous web feed begins again, which accelerates the webs in a very short time to a higher speed than the continuous or diskonl ⁇ innenli ⁇ Chen railway conveyance. The tube groups go back together and release the pent-up material. The acceleration of this intermittent orbit feed is calculated to be continuous or discontinuous
  • Path speed reached or enters the deceleration phase, when the entire pent-up reserve is stretched out. Then sets a further deceleration to accommodate the web length 1, before it comes to a further cut, in which both partial webs are severed at the same time.
  • the continuous or discontinuous web conveying is perceived by two anein ⁇ lying driven rollers, which are located in front of the Pu ⁇ erbcreieh.
  • the discontinuous web feed is handled by the driven rollers in the web discharge area, which adjoins the buffer area.
  • a general advantage of the present invention is the ability to process high throughput paper webs in virtually continuous operation. Another advantage derives from the fact that the cyclic feed mechanism does not affect the entire webs but only the accumulated parts of the paper webs. This means that smaller masses must be accelerated and decelerated, which makes the use of engines with a lot of power and high torque obsolete, although significant accelerations are necessary for the discontinuous feed. By contrast, there are no requirements for the continuous or discontinuous Bruforderantrieb in terms of acceleration. Giving cycle is the packaging machine, which retrieves the documents in groups. Thanks to this method, the cutter can be stopped after each cut.
  • An important advantage of the device according to the invention is that the paper webs are guided at all times, ie they always have contact with any rolls or tubes driven or not along the length of the dammed up material. This leads to a greater smoothness and guarantees that the
  • FIG. 1 shows a perspective top view of the buffer area of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the radio-frequency principle of the device according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of the control principle of the device according to the invention.
  • Fig. 4 is an enlarged view of a paper buffer
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the deflection process o according to the invention of the paper web in the apparatus
  • FIG. 1 the heart of the invention, the buffer region 110 of the cross-cutting device, with the tube groups 120, 5 150 according to a first embodiment of the invention is shown schematically in FIG.
  • the buffer area 110 is preceded by a longitudinal separation and reading device (not shown in FIG. 1).
  • the paper web introduced from the left is here cut longitudinally, whereby two partial webs are formed; the front half of the web is guided over the paper collection area with the tubes 140 and 142, by means of which the partial webs are shifted one above the other by means of their particular arrangement.
  • the same device is mirrored on the lower side.
  • the tubes 141 and 142 By means of the tubes 141 and 142, the rear half of the track is guided to the lower side. Subsequently, both partial webs are supplied one above the other via the drive axes 144 and 145 to the respective buffer area 110.
  • the upper buffer area includes two movable tubes 121 and 122, one static tube 123 and two baffles 124 (inlet) and 125 (outlet), which are eben ⁇ if rigidly fixed.
  • the two movable tubes are fastened on a carriage, which performs a movement perpendicular to the paper web. This controlled upward movement allows the two loops to both pick up and drop paper. Mirrored to the same device is located on the lower track, which forms the two compensation loops down.
  • the driven roller 130 is the removal roller for the cyclic paper feed and at the same time the feed roller for the cutting device.
  • the cutting is effected by a pendulum blade (not shown in FIG. 1) which is connected downstream of the cyclical paper feed. How the cut-off paper is collected and processed further is not the subject of this invention, but is known in the art.
  • Fig. 2 the principle of operation of the inventive cross-cutting device is shown.
  • the unseparated paper web is inserted.
  • the paper web passes by the reading heads 222 and 224, which causes the continuous drive 225 at a speed of up to 4 m / s.
  • the web of Leks ⁇ and edge cutting device 250 is supplied.
  • the merging of the two partial webs takes place at 255.
  • the respective buffering of the partial webs takes place in the buffers 260 and 270, the feed being effected by the driven rollers 265 and 275, respectively, which can feed the paper webs up to 6 m / s ,
  • the merged partial webs are then separated from the pendulum blade 280 before the trigger 230 worries the guidance of the sections.
  • Fig. 3 shows the control principle of the inventive device.
  • the central control unit 300 controls and controls the feeding of the paper webs effected by the various motors 301, ..., 309.
  • the paper web enters the
  • FIG. 4 shows a part of the device according to the invention enlarged in the buffer area. This can be seen at least three tubes of a Rohrgrup- pe, of which two, the tubes 421 and 422, protrude vertically from the device.
  • These tubes can be moved along the guide means 420. Both tubes are arranged on a movable guide part 425. The guide part 425 is also moved along the guide means 420 in baffles 410.
  • the drive for the movement of the guide member 425 comes from a motor (not shown) which drives the gear 411. Via a belt 412, the movement of the motor is transmitted to the guide part 425, which causes the movement of the tubes 421 and 422.
  • the non-movable tube 423 is attached to the front Scitenplalte not shown, wel ⁇ che is connected by transverse struts again with the rear soplaltc.
  • FIG. 5 shows a speed diagram of the advance of the paper web (s) in the device according to the invention by comparing the time on the abscissa (in ms) with the velocity (in s "1 ) on the ordinate ) results from the discontinuous movement of the feed (continuous line) and the activity of the paper buffer (dot-dash line).
  • FIG. 6 shows the various phases of the passage of the paper web in the device according to the invention.
  • the paper web is still undivided.
  • the longitudinal separator follows the phase 620, in which it is divided into two partial webs.
  • the two partial tracks are merged and fed into the buffer phase 630 for buffering.
  • the cross-separation takes place, with which the last phase 640 begins.
  • the paper web is separated into individual sections (documents).

Landscapes

  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Collation Of Sheets And Webs (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Quertrennen von Papierbahnen mit (I) einem Bereich der Papierzuführung mit mindestens einer angetriebenen Bahnförderrolle, (II) einem Pufferbereich, in dem die Bahn für den diskontinuierlichen Vorschub vorbereitet wird, (III) einer Schneidevorrichtung, die ein Schneidemittel enthält, und (IV) einem Bereich der Papierabführung mit diskontinuierlichem Bahnvorschub, mit mindestens einer Rohrgruppe (120; 150) mit zwei Rohren (121, 122; 15 1, 152), die relativ zu mindestens einem dritten Rohr (123; 153) der Gruppe (120; 150) senkrecht zur Bahn beweglich sind. Die Rohrgruppe (120; 150) ist dabei zwischen dem Papierzusammenführbereich mit den Rohren (140, 142) und dem diskontinuierlich angetriebenen Bahnvorschub (130) angeordnet, um eine zweifach umgelenkte Bahnschlaufe veränderlicher Länge zu bilden. Hierzu wird die durch den Abstand zwischen den Rohren der Rohrgruppe bestimmte Länge von einer Kontrolleinrichtung geregelt, die mit der angetriebenen Bahnförderrolle und dem diskontinuierlichen Bahnvorschub verbunden ist.

Description

QUERTRENNEINRICHTUNG FÜR PAPIERBAHNEN
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Quertrcnneinrichtung für Pa¬ pierbahnen und im Besonderen eine Vorrichtung im Pufferbereich der Quertrennein- richtung, wo die Papierbahn bzw. die Papierbahnen für einen taktweisen Vorschub vor¬ bereitet und anschliessend geschnitten werden.
Solche Schneideeinrichtungen sind schon seit Längerem bekannt. Sie werden hauptsächlich zum Zuschneiden von bedruckten Papierbahnen verwendet, wie sie von grosseren Unternehmen im Finanz- oder Versicherungssektor benötigt werden. Dabei handelt es sich um Hochleistungspapierverarbeitungsstrassen, die üblicherweise Hoch¬ geschwindigkeitsdrucker, Leistungsschneidevorrichtungen sowie Sortier- und evtl. so¬ gar Kuvertiereinrichtungen umfassen und auf einen möglichst automatisierten Betrieb ausgerichtet sind.
Um einen sicheren Betrieb bei derart hohen Durchsätzen und Geschwindigkeiten zu gewährleisten, müssen verschiedene Vorkehrungen getroffen werden. So ist bei¬ spielsweise die ruhige und sichere Führung der Papierbahn von zentraler Bedeutung. Ein anderes Problem stellt sich bei der Papierzuführung für die Schneidevorrichtung: Um eine sichere und für alle Zwecke qualitativ hinreichende Papierquertrennung vor¬ nehmen zu können, welche insbesondere keine Rissspuren aufweisen sollte, muss die Papierbahn vor und bei der Quertrennung für einen kurzen Moment angehalten werden. Daraus folgt, dass die Papierbahn am Ort der Quertrenneinrichtung mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt wird, bzw. verschiedene Phasen der Bewegung durchläuft. Neben einer Phase der konstanten Geschwindigkeit, die im praktischen Betrieb beliebig kurz bis verschwindend sein kann, werden auch Phasen der Beschleunigung sowie eine Abbremsphase zum Stillstand benötigt. Daraus ergibt sich eine Durchschnittsgeschwin¬ digkeit, die der Geschwindigkeit der Papierzuführung entspricht und die Betriebsge¬ schwindigkeit der andauernd arbeitenden Vorrichtung ausmacht.
Weil diese Hochleistungspapierverarbeitungsstrassen möglichst kontinuierlich und unterbruchsfrei arbeiten sollen, müssen Massnahmen getroffen werden, wonach die Papierbahn in einem bestimmten Bereich der Verarbeitungsstrasse bzw. der Schneide¬ vorrichtung aufgestaut wird (Brems- bzw. Haltephase), um nach der erfolgten Quer- trennung während einer Beschleunigungsphase das aufgestaute Material abzubauen und wieder in die Normalbewegung (konstante Geschwindigkeit) überzugehen. Dabei ist si¬ cherzustellen, dass die Beschleunigungsphase nicht zu lange anhält, wodurch es zu ei¬ nem Reissen der Papierbahn kommen könnte.
Aus DE 100 11 006 ist eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einer pneumatischen Papierverzögerungseinrichtung bekannt, bei der die Papierbahn mittels eines von der Unterseite der Bahn wirkenden Luftstrom durch eine nach oben gerichtete Schlaufe geführt wird.
Auf diesem eben beschriebenen Prinzip beruht auch die in EP 1 268 329 bzw. WO 01/66448 beschriebene Bahnverzögerung bei einer Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist es nicht befriedigend, dass die gestaute
Papierbahn für einen Moment nicht geführt wird und deshalb bei der anschlicssenden Beschleunigung unkontrollierte Bewegungen ausführen kann, die zum Verrutschen und/oder Zerknittern der Papierbahn führen können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass auf diese Weise praktisch stets nur eine Papierbahn verzögert werden kann.
Es ist somit eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzubieten, bei der die Papierbahn trotz des Aufstauens lose, d.h. ohne übeπnässige Zugbeanspruchung, geführt wird, sich also zu jedem Zeitpunkt in Kontakt mit einem mechanischen Füh¬ rungselement befindet. Erfmdungsgemäss wird diese Aufgabe unter Vermeidung der Nachteile des Stands der Technik mit einer ersten Ausfuhrungsform der Erfindung nach
Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausfuhrungsformen haben die in den Patentansprüchen 2 - 6 umschriebenen Merkmale.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Quertrennen schnell laufender Papierbahnen mit den Merkmalen von Anspruch 7. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens haben die Merkmale der Ansprüche 8 - 10.
Die zur vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen der Anmelderin ha¬ ben gezeigt, dass es durchaus möglich ist, den Durchsatz einer solchen Verarbeitungs- strasse noch zu steigern, indem man breitere Papierbahnen verwendet, die vor der Zu¬ führung zur Quertrenneinrichtung längs aufgetrennt werden. Zu diesem Zweck wird die Papierbahn zunächst, also noch bevor sie den Pufferbereich der Anlage betritt, einer Längstrennvoπϊchtung zugeführt, welche die Papierbahn längs zur Arbeitsrichtung schneidet und aus der breiten Papierbahn zwei übereinander angeordnete Papierbahnen der halben Breite herstellt. Durch mechanische Massnahmen wird sichergestellt, dass die beiden Teilbahnen synchron laufen, sodass deren weitere Verarbeitung gleichzeitig vorgenommen werden kann. Anschliessend werden beide Teilbahnen in den Pufferbe¬ reich geführt. Darin werden die Bahnen voneinander unabhängig gebremst und aufge- staut und wieder beschleunigt.
Um optimalen Nutzen aus solch einer Längslrennungseiniϊchlung ziehen zu können, ist es notwendig, beide entstandenen Teilbahnen zugleich der Schneideeinrich¬ tung bzw. eigenen Schneideeinrichtungen zuzuführen. Dabei muss das Problem gelöst werden, dass die Einrichtung zum Aufstauen der Papierbahn im Pufferbereich der Ver¬ arbeitungsstrasse nicht beide Teilbahnen zugleich bedienen kann und deshalb doppell ausgeführt werden muss, was zu beträchtlichem Mehraufwand bei der Konstruktion führt, was bei Anlagen nach Stand der Technik nicht genügend rentabel war. Ausser- dem stellte die Forderung nach Gleichlauf der Teilbahnen ein ungelöstes Problem dar.
Es ist somit eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine verhältnismässig einfache Konstruktion für die Einrichtung im Pufferbereich der Verarbeitungsstrasse anzugeben, die beide Teilbahnen zugleich verarbeiten kann, und dabei die Risiken des Verlusts von Synchronizität, d.h. des Gleichlaufs der Bahnen, zu minimieren, wie dies mit den Aus- führungsformen nach einem der Ansprüche 2 - 6 erreicht wird.
Fachpersonen bezeichnen die Anzahl der Teilbahnen als Gruppengrösse. Wird die Papierbahn einmal längs getrennt, beträgt die Gruppengrösse 2. Es ist jedoch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Konstruktion für den Pufferbereich anzubieten, mit der auch Gruppengrössen, die grösser als 2 oder sogar ungerade sind, verarbeitet wer¬ den können. Bei ungeraden Gruppengrössen tritt der Fall auf, dass nur eine Papierbahn vorgeschoben wird. In diesem Fall wird die Längendifferenz der unteren zur oberen Pa¬ pierbahn durch den Puffer kompensiert. . A-
Allgemein bietet die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Quertrennen von Papierbahnen mit einem Papierzufuhrbereich, der optional die Längstrenneinrichtung für die Längstrennung der Papierbahn in zwei Teilbahnen um¬ fassen kann, einem Pufferbereich, in dem mindestens eine Bahn für den diskontinuierli- chen Vorschub vorbereitet wird, einer Kontrolleinrichtung, einer Schneidevorrichtung und einer Papierabführung. Der Papierzuführbereich umfasst optional eine Längstrenn¬ einrichtung mit einem Schneidemittel, das am gewünschten Ort der Auftrennung ange¬ ordnet ist, typischerweise in der Mitte der Vorrichtung, wobei die genaue Position des Schneidemittels fein einstellbar ist. Der Bereich der Papierzuführung umfasst die ange- triebene(n) Bahnförderrolle(n) für die Zuführung der Papierbahn, bzw. der Teilbahnen.
Der Papierzuführbereich befindet sich an jenem Ort der Verarbeitungsstrasse, wo -je nach Ausführungsform - die einfache Papierbahn in die Vorrichtung eingeführt wird, bzw. am Ausgang der Einrichtung zur Längsteilung der Papierbahn, wo die beiden Teilbahnen der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.
Der Pufferbereich, der zwischen dein Papierzufuhrbereich und dem Papierab¬ fuhrbereich angeordnet ist, umfasst eine Rohrgruppe mit zwei Rohren, die relativ zu mindestens einem dritten Rohr der Gruppe in Richtung senkrecht zur Bahn beweglich sind. Die Rohre dieser Gruppe sind vielmehr Rohre oder Rohroberflächcn, auf denen 0 die Papierbahn gleitet. Dabei ist diese Rohrgruppe zwischen der kontinuierlich oder diskontinuierlich angetriebenen Bahnförderrolle und dem diskontinuierlich angetriebe¬ nen Bahnvorschub angeordnet, um eine zweifach umgelenkte Bahnschlaufe veränderli¬ cher Länge zu bilden. Die Länge dieser Balinschlaufe, welche durch den Abstand zwi¬ schen den Rohren der Rohrgruppe bestimmt ist, wird von einer Kontrolleinrichtung ge- 5 regelt. Durch die Bewegung der beweglichen Rohre weg von den stationären Rohren wird von der Einrichtung die doppelte Formatlänge der Quertrenneinrichtung aufge¬ nommen. Da hierbei keine angetriebenen Rollen beteiligt sind, sondern die Papierbah¬ nen vielmehr über glatte Rohroberflächen geschleift werden, kann es nicht zu einem unbeabsichtigten oder irrtümlichen Ziehen oder Zerren der Bahn kommen, was Reissge- o fahr bedingen würde. Im Unterschied zu den Anlagen nach Stand der Technik wird hier keine Luft in die Bahnschlaufe geblasen, um sie nicht zusammenfallen zu lassen, son¬ dern die Schlaufe wird mittels der mindestens drei antriebslosen Rohre, die zusammen eine Rohrgruppe bilden, geführt, wobei sich die Führung nach dem vorhandenen zusätz¬ lichen Papiermaterial richtet. Die Steuerung der Bewegung der Arme mit den beiden beweglichen Rohren ist Aufgabe der Kontrolleinrichtung.
Als „schnell laufend" wird im Sinne der Erfindung eine Papierbahn bezeichnet, die mit einer Geschwindigkeit von mindestens etwa 120 Meter pro Minute (m/min), vorzugsweise mindestens etwa 160 m/min und insbesondere noch im Bereich von etwa
180 - 210 m/min zufrieden stellend arbeitet. Der Qualifikator „etwa" soll hier eine zu¬ lässige Abweichungsbreite von ± 20% bezeichnen.
Eine Geschwindigkeit im zuletzt genannten Bereich ermöglicht bei Betrieb mit einer Bahn eine Schnittfrequenz von etwa 40O00 Schnitten pro Stunde, was durch Ver¬ wendung von zwei Bahnen auf die doppelte Dokumentenzahl gebracht wird.
Ist bei der Verarbeitungssirasse eine Längslrenncinri chlung vorgelagert, muss die eben erwähnte Vorrichtung im Pufferbereich zweifach vorhanden sein, für jede Tcil- bahn einmal. Erfmdungsgemäss wird dies gelöst, in dem eine spiegelbildliche, aber sonst identische Rohrgruppe, welche ebenfalls mindestens drei stationäre Rohre ιιm- fasst, benachbart zur ersten Gruppe so angeordnet ist, dass die Träger, an denen diese Rohrgruppen angebracht sind, zu der Ebene symmetrisch angeordnet sind und mit der Papierbahn je einen Winkel von ungefähr 75° einschliessen.
Die Kontrolleinrichlung ist mit der kontinuierlich oder diskontinuierlich ange¬ triebenen Bahnförderrolle und dem diskontinuierlichen Bahnvorschub verbunden und errechnet aus der Vorschubdifferenz das erforderliche Aufspreizen der beweglichen Rohre. Darüber hinaus gibt die Kontrolleinrichtung die kontinuierliche Bahnvorschub- geschwindigkeit vor (für den kontinuierlichen Vorschub) und löst den taktweisen Bahn¬ vorschub aus, den sie mit der Schnittausführung koordiniert.
Zur Schnittausführung steht die Papierbahn still. Zu diesem Zeitpunkt haben sich die von der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Bahnförderung bewegten Pa- pierbahnen aufgestaut, wobei sich die beweglichen Rohrpaare der Rohrgruppen von den unbewegten Rohren fortbewegen, um das aufgestaute Papiermaterial aufzunehmen. De¬ ren Führungen sind dabei aus der Senkrechten zur Papierlaufrichtung ein wenig in Rich¬ tung der Schneideeinrichtung geneigt. Haben die Rohrgruppen jeweils Papier einer vor¬ bestimmten Länge 1 einer abzuschneidenden Seite aufgenommen, erfolgt der Schnitt υnd der diskontinuierliche Bahnvorschub setzt wieder ein, der die Bahnen in kürzester Zeit auf eine höhere Geschwindigkeit als die der kontinuierlichen oder diskonlϊ innerli¬ chen Bahnförderung beschleunigt. Dabei gehen die Rohrgruppen wieder zusammen und geben das aufgestaute Material ab. Die Beschleunigung dieses taktweisen Bahnvor- schubs ist so bemessen, dass sie gerade dort die kontinuierliche oder diskontinuierliche
Bahngeschwindigkeit erreicht oder in die Abbremsphase übergeht, wenn die gesamte aufgestaute Reserve ausgestreckt ist. Sodann setzt eine weitere Abbremsung ein, um die Bahnlänge 1 aufzunehmen, bevor es zu einem weiteren Schnitt kommt, bei dem beide Teilbahnen zugleich durchgetrennt werden.
Die kontinuierliche oder diskontinuierliche Bahnförderung wird von zwei anein¬ ander liegenden angetriebenen Rollen wahrgenommen, die sich vor dem PuΩerbcreieh befinden. Den diskontinuierlichen Bahnvorschub übernehmen die angetriebenen Rollen im Bahnabführbereich, der an den Pufferbereich anschliesst.
Ein Papierstück, das nach der Quertrennung die Abführvorrichtung passiert, wird nicht mehr weiter verarbeitet und wird nun beispielsweise allein oder mit anderen abgetrennten Papierstücken in einen Briefumschlag gesteckt, oder aber zusammen mit weiteren abgetrennten Papierstücken auf einem Stapel zu Verpackungszwecketn ge- sammelt. Doch diese weiteren Schritte sind Fachpersonen auf diesem Gebiet wohl ver¬ traut und bedürfen keiner weiteren Erklärung. Sie sind auch nicht Gegenstand dieser Er¬ findung.
Ein allgemeiner Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit, praktisch im Dauerbetrieb Papierbahnen mit hohem Durchsatz zu verarbeiten. Ein wei¬ terer Vorteil ist darin begründet, dass der taktweise Vorschubmechanismus nicht die ganzen Bahnen betrifft, sondern jeweils nur die aufgestauten Teile der Papierbahnen. Das heisst, dass kleinere Massen beschleunigt und abgebremst werden müssen, was die Verwendung von Motoren mit viel Kraft und grossem Drehmoment obsolet macht, ob- wohl für den diskontinuierlichen Vorschub erhebliche Beschleunigungen notwendig sind. Dagegen bestehen hinsichtlich Beschleunigung keinerlei Anforderungen an den kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Bahnforderantrieb. Takt gebend ist die Ver¬ packungsmaschine, welche jeweils gruppenweise die Dokumente abruft. Durch diese Arbeitsweise kann nach jedem Schnitt der Schneider angehalten werden. Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass die Papierbahnen zu jedem Zeitpunkt geführt werden, d.h. sie haben auf der Länge des aufgestauten Materials immer Kontakt zu irgendwelchen Rollen oder Rohren, angetrie- ben oder nicht. Dies führt zu einer grosseren Laufruhe und gibt Gewähr dafür, dass die
Bahnen keine Gelegenheit zu unbeabsichtigtem Knittern oder Reissen erhalten.
Zu besserem Verständnis der Erfindung und als Illustration des Vorstehenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen: 0 Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht des Pufferbereichs der erfindungsgemäs¬ sen Vorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Funküonsprinzips der erfindungsge- mässen Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Steuerungsprinzips der erfindungsge- 5 mässen Vorrichtung;
Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung eines Papierpuffers;
Fig. 5 ein Diagramm mit den zeitlichen Verläufen der verschiedenen Rollcnan- triebe; und
Fig. 6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Umlenkvorgangs o der Papierbahn in der Vorrichtung;
Im Folgenden soll zunächst eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig. 1 im Detail erläutert werden. Hierzu ist in Fig. 1 das Herzstück der Er¬ findung, der Pufferbereich 110 der Quertrennvorrichtung, mit den Rohrgruppen 120, 5 150 gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung hier schematisch dargestellt.
Dem Pufferbereich 110 ist eine Längstrenn- und Leseeinrichtung (nicht dargestellt in Fig. 1) vorgelagert. Die von links eingeführte Papierbahn wird hier längs aufgeschnit¬ ten, wobei zwei Teilbahnen entstehen; die vordere Bahnhälfte wird über den Papierzu¬ sammenfuhrbereich mit den Rohren 140 und 142 geführt, durch deren besondere An- o Ordnung die Teilbahnen übereinander verschoben werden. Die gleiche Einrichtung be¬ findet sich spiegelbildlich auf der unteren Seite. Mittels der Rohre 141 und 142 wird die hintere Bahnhälfte auf die untere Seite geführt. Anschliessend werden beide Teilbahnen übereinander über die Antriebsachsen 144 und 145 dem jeweiligen Pufferbereich 110 zugeführt. Der obere Pufferbereich umfasst zwei bewegliche Rohre 121 und 122, ein statisches Rohr 123 und zwei Leitbleche 124 (Eintritt) und 125 (Austritt), welche eben¬ falls starr befestigt sind. Die beiden beweglichen Rohre sind auf einem Schlitten befes¬ tigt, welcher eine Bewegung senkrecht zur Papierbahn ausführt. Durch diese gesteuerte Bewegung nach oben können die beiden Schlaufen sowohl Papier aufnehmen als auch abgeben. Spiegelbildlich dazu befindet sich auf der unteren Bahn dieselbe Einrichtung, welche die beiden Ausgleichsschlaufen nach unten ausbildet.
Die angetriebene Rolle 130 ist die Abfuhrrolle für den taktweisen Papiervor¬ schub und zugleich die Zufuhrrolle zur Schneidevorrichtung. In einer bevorzugten Aus¬ führungsform der Erfindung wird das Schneiden von einem Pendelmesser (nicht darge- stellt in Fig. 1) bewirkt, welches dem taktweisen Papiervorschub nachgeschaltet ist. Wie das abgeschnittene Papier gesammelt und weiter verarbeitet wird, ist nicht Gegenstand dieser Erfindung, sondern ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Wenn das zugeführte Papier nicht zunächst längs geteilt werden soll, kann nalür- lieh nur eine Hälfte der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendet werden;, selbstver¬ ständlich muss dann auf einen grosseren Durchsatz verzichtet werden.
In Fig. 2 ist das Funktionsprinzip der erfindungsgemässen Quertrennvorrichtung dargestellt. Beim Einlauf 220 wird die ungetrennte Papierbahn eingelassen. Die Papier- bahn läuft an den Leseköpfen 222 und 224 vorbei, was der kontinuierliche Antrieb 225 mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4 m/s bewirkt. Danach wird die Bahn der Längs¬ und Randschneidevorrichtung 250 zugeführt. Die Zusammenführung der beiden Teil¬ bahnen erfolgt bei 255. In den Puffern 260 und 270 erfolgt die jeweilige Pufferung der Teilbahnen, wobei der Vorschub von den angetriebenen Rollen 265 bzw. 275 bewirkt wird, die die Papierbahnen mit bis zu 6 m/s vorschieben können. Die zusammengeführ¬ ten Teilbahnen werden dann vom Pendelmesser 280 quergetrennt, bevor der Abzug 230 die Anführung der Abschnitte besorgt.
Fig. 3 zeigt das Steuerungsprinzip der erfindungsgemässen Vorrichtung. Die zentrale Steuereinheit 300 regelt und steuert den Vorschub der Papierbahnen, die von den verschiedenen Motoren 301 , ... , 309 bewirkt werden. Die Papierbahn betritt die
Vorrichtung beim Einlauf 330, passiert dann die Leseköpfe 332 und 334 und wird bei 350 längs getrennt. Die Zusammenfuhrung der.Teilbahnen erfolgt bei 355. Im Puffer 360 wird dann die Teilbahn aufgestaut und vom Vorschub 375 erfasst und dem Pendel¬ messer 380 zugeführt. Mit dem Abzug 330 erfolgt die Entfernung der Papierabschnitte aus der Vorrichtung.
In Fig. 4 ist ein Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung im Pufferbereich ver- grössert dargestellt. Darin zu erkennen sind die mindestens drei Rohre einer Rohrgrup- pe, wovon zwei, die Rohre 421 und 422, senkrecht aus der Vorrichtung herausragen.
Diese Rohre können entlang des Führungsmittels 420 bewegt werden. Beide Rohre sind an einem beweglichen Führungsteil 425 angeordnet. Der Führungsteil 425 wird eben¬ falls entlang des Führungsmittels 420 in Leitblechen 410 bewegt. Der Antrieb für die Bewegung des Führungsteils 425 stammt von einem Motor (nicht dargestellt), der das Zahnrad 411 antreibt. Über einen Riemen 412 wird die Bewegung des Motors zum Füh¬ rungsteil 425 übertragen, was die Bewegung der Rohre 421 und 422 bewirkt. Das un¬ bewegliche Rohr 423 ist an der nicht dargestellten vorderen Scitenplalte befestigt, wel¬ che durch Querstreben wieder mit der hinteren Seitenplaltc verbunden ist.
Fig. 5 stellt ein Geschwindigkeitsdiagramm des Vorschubs der Papierbahn(en) in der erfindungsgemässen Vorrichtung dar, indem der Zeit auf der Abszisse (in ms) die Geschwindigkeit (in s"1) auf der Ordinate gegenübergestellt wird. Der VorschubmiUel- wert (unterbrochene Linie) ergibt sich aus der diskontinuierlichen Bewegung des Vor¬ schubs (durchgezogene Linie) und der Tätigkeit des Papierpuffers (strichpunktierte Li- nie).
In Fig. 6 sind die verschiedenen Phasen des Durchlaufs der Papierbahn in der er¬ findungsgemässen Vorrichtung dargestellt. In der ersten Phase 610 ist die Papierbahn noch unzertrennt. Nach dem Passieren der Längstrennvorrichtung folgt die Phase 620, in der sie in zwei Teilbahnen aufgeteilt ist. Die beiden Teilbahnen werden zusammenge¬ führt und in der Pufferphase 630 der Pufferung zugeführt. Am Schluss der Pufferphase 630 erfolgt die Quertrennung, mit der die letzte Phase 640 einsetzt. In dieser Phase ist die Papierbahn in einzelne Abschnitte (Dokumente) aufgetrennt.
. Im Rahmen der obigen speziellen Beschreibung sind für Fachleute viele Abän¬ derungsmöglichkeiten ersichtlich. Der Schutzbereich der Erfindung bestimmt sich daher durch Auslegung anhand der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Quertrennen von Papierbahnen mit
(I) einem Bereich der Papierzuführung mit mindestens einer kontinuierlich oder diskon- tinuierlich angetriebenen Bahnforderrolle,
(II) einem Pufferbereich, in dem die Bahn für den diskontinuierlichen Vorschub vorbe¬ reitet wird,
(III) einer Schneidevorrichtung, die ein Schneidemittel enthält, und
(IV) einem Bereich der Papierabführung mit diskontinuierlichem Bahnvorschub, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferbereich (110) mindestens eine Rohrgruppe (120; 150) mit zwei Rohren ( 121, 122; 151, 152) umfasst, die relativ zu mindestens einem dritten Rohr ( 123; 153) der Gruppe (120; 150) in Richtung senkrecht zur Bahn beweglich sind, wobei die Rolir- gruppe (120; 150) zwischen dem Papierzusammenführbereich mit den Rohren ( 140, 142) und dem diskontinuierlich angetriebenen Bahnvorschub ( 130) angeordnet ist, um eine zweifach umgelenkte Bahnschlaufe veränderlicher Länge zu bilden, wobei die durch den Abstand zwischen den Rohren der Rohrgruppe bestimmte Länge von einer Kontrolleinrichtung geregelt wird, die mit der kontinuierlich oder diskontinuierlich an¬ getriebenen Bahnforderrolle und dem diskontinuierlichen Bahnvorschub verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur gleichzeitigen Verarbeitung von zwei übereinander angeordnete Bahnen befähigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Pufferbereich zwei spiegelbildlich angeordnete Rohrgruppen umfasst, welche jeweils eine der Papierbahnen verarbeiten können.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass kei¬ ne der Rohrgruppen eine angetriebene Rolle aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Papierabführung eine angetriebene Rolle für den Bahnvorschub der Papier¬ bahnen aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidemittel ein Pendelmesser ist.
7. Verfahren zum Quertrennen mindestens einer laufenden Papierbahn mit
(I) einem Bereich der Papierzuführung mit mindestens einer kontinuierlich oder diskon¬ tinuierlich angetriebenen Bahnfördeiτolle, (II) einem Puffcrbereich, in dem die Bahn für den diskontinuierlichen Vorschub vorbereitet wird, (111) einer Schneidevorrichtung, die ein Schneidemittel enthält, und (IV) einem Bereich der Papierabführung, der die Rolle 5 für den diskontinuierlichen Bahnvorschub umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der
Pufferbereich (1 10) mindestens eine Rohrgruppe (120; 150) mit zwei Rohren ( 121 , 122; 151, 152) umfasst, die relativ zu mindestens einem dritten Rohr ( 123; 153) der Gruppe (120; 150) in Richtung senkrecht zur Bahn beweglich sind, wobei die Rohrgruppe (120; 150) zwischen dem Papierzusammenführbereich mit den Rohren (140, 142) und dem 0 diskontinuierlich angetriebenen Bahnvorschub (130) angeordnet ist, um eine zweifach umgelenkte Bahnschlaufe veränderlicher Länge zu bilden, wobei die durch den Abstand zwischen den Rohren der Rohrgruppe bestimmte Länge von einer Kontrolleinrichtung geregelt wird, die mit der kontinuierlich oder diskontinuierlich angetriebenen Bahnför- derrolle und dem diskontinuierlichen Bahnvorschub verbunden ist, und wobei die Vor- 5 richtung mit einer Bahnfördergeschwindigkeit von mindestens 120 m/min, vorzugswei¬ se mindesten 160 m/min und insbesondere 180 - 210 m/min betrieben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei übereinander o angeordnete Bahnen gleichzeitig verarbeitet werden, die vorzugsweise durch kontinu¬ ierliche oder diskontinuierliche Längstrennung einer gebildet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im Pufferbereich zwei spiegelbildlich angeordnete Rohrgruppen zur Verarbeitung von je¬ weils einer der Papierbahnen umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass keine der Rohrgruppen eine angetriebene Rolle aufweist und der Bereich der Papierabführung eine angetriebene Rolle für den Bahnvorschub der Papierbahnen aufweist, wobei das Schneidemittel vorzugsweise ein als Weiche geeignetes Pendelmesser ist.
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