DE2249275A1

DE2249275A1 - Papierzufuehrungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2249275A1
Application number: DE19722249275
Authority: DE
Inventors: Otto Kunzmann
Original assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Current assignee: Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Priority date: 1972-10-07
Filing date: 1972-10-07
Publication date: 1974-04-18
Also published as: IT994732B; FR2202507A5

Description

Dipi.-Ing. El D EN El E R Dipl.-Chem. Dr. RUFF Di'pl.-Ing. J. BEIER

7 STUTTGART 1 Neckarstraße 5O Telefon 22 7O51

28. Sept. 1972 . JB/v

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Anmelderin: Bielomatik Leuze & Co. 7442 Neuffen/Württ.

Papierzuführungsvorrichtung.

Die Erfindung betrifft eine Papierzuführungsvorrichtung einer Einrichtung zur Zusammenstellung von mehreren Papierlagen, insbesondere von perforierten Papieren zu einem Durchschreibesatz;.

Derartige Zusammenstellungseinrichtungen besitzen eine Mehrzahl von Papiervorratsrollen, von denen Papier und Kohlepapier abgezogen wird und dann auf einer Zusammenstellungsstrecke paßgenau zusammengeführt wird. Im Bereich der Zusammenstellungsstrecke sind Bänder, Ketten oder Walzen vorgesehen, die in die Perforation eingreifende

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Zähne haben. Diesen muß jedoch das Papier möglichst genau und unter gleichbleibender Spannung zugeführt werden, damit eine paßgenaue Zusammenstellung möglich ist. Je dünner und empfindlicher das Papier wird und um so größer die Papiervorratsrollen werden, von denen gearbeitet wird, um so schwieriger wird dieses Problem. Normalerweise wird mit einem auf die Papiervorratsrolle aufgesetzten Bänderantrieb gearbeitet, der der Papierrolle eine Umfangsgeschwindigkeit gleich der Einzugsgeschwindigkeit des Papiers in die Zusammenstellungseinrichtung verleiht. Dieser Bänderantrieb kann gesteuert sein. Außer einer ziemlich aufwendigen Regeleinrichtung für diesen Bänderantrieb hat diese Vorrichtung einen Nachteil, der seine Anwendung in zahlreichen Fällen verhindert. Bei der Anwendung dieses Antriebs bei Kohlepapieren und insbesondere bei zu beschreibenden Papieren, bei denen die Rückseite mit einer kopierenden Schicht versehen ist, oder auch bei Papieren, deren an sich unsichtbare Beschichtung eine Einfärbung beim Durchschreiben erhält, erzeugt der Bänderantrieb,insbesondere wenn die Vorratsrollen sehr groß sind und der Bänderantrieb dementsprechend stark aufdrücken muß, Spuren auf dem Papier. Dies ist natürlich unzulässig, so daß mit diesem Antrieb nur bis zu einer bestimmten Größe der Vorratsrollen gearbeitet werden kann.

Es ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Dehnung bewegter, dünner elastischer Bahnen bekannt geworden, die mittels einer an der Bahnfläche anliegenden Leitfläche mit im Berührungsbereich angeordneten Saugöffnungen mit zeitlich veränderlichem Unterdruck arbeitet. Dort wird durch Saugwirkung die Reibung zwischen der Bahn und einer feststehenden Fläche verändert.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Papierzuführungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei größter Schonung des Papiers eine große Genauigkeit der Spannung bzw. Geschwindigkeit' der Papierbahn ermöglicht und auch von sehr großen Vorratsrollen arbeiten kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Papier zwischen seiner Vorratsrolle und der Zusammenstellungseinrichtung über eine angetriebene Saugwalze läuft, die an eine Vakuumquelle über ein Regelorgan angeschlossen ist und daß das Papier in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Länge zwischen Saugwalze und Zusamraenstellungseinrichtung das Regelorgan verstellt. Das Regel-organ kann vorteilhaft über einen Hebel von einer Tänzerwalze betätigt werden. - ■

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Saugwalze mit einer etwas höheren Umfangsgeschwindigkeit als der Einzugsgeschwindigkeit des Papiers in die Zusammenstellungseinrichtung angetrieben ist. Das Papier läuft also, von der Vorratsrolle über eine Saugwalze, deren Saugwirkung ohne übermäßige Beanspruchung des Papiers einen Abzug auch von großen Vorratsrollen ermöglicht'. Vor allem braucht aber das Papier nicht zwischen zwei auf beide Seiten des Papiers. Druck ausübenden Flächen hindurchgefördert zu werden, was die eingangs genannten Durchschreibebeschichtungen zerstören oder zum« Abfärben bringen würde. Die Laufrichtung des Papiers um die Saugwalze kann so gewählt werden, daß die Durchschreibebeschichtungen außen liegen. Die regelbare Saugwirkung erlaubt eine sehr gute Regulierung der Papiergeschwindigkeit ₉ ohne daß komplizierte mechanische Regelgetriebe notwendig wären. Im Normalfall kann die Saugwalze mit etwas Schlupf, d_oh„ schneller als die Papiergeschwindigkeit, laufen. Eine Umfangsgeschwindigkeit der Saugwalze, die um 2 % größer ist als die Einzugs-

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geschwindigkeit an der Zusammenstellungsstrecke,reicht völlig aus.

Vorteilhaft kann das Papier die Saugwalze um mehr als l80 umschlingen. Dadurch wird die Saugwalze in ihrer Wirkung am besten ausgenutzt und der Flächendruck kann gering gehalten werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Saugwalze eine Vakuumsteuerung besitzen, die den Vakuumanschluß auf die Saugöffnungen begrenzt, die vom Papier überdeckt sind. Dadurch wird das Ansaugen von Falschluft vermieden.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Stärke des Vakuums durch ein zusätzliches Regelorgan einstellbar ist. Es ist somit möglich, beispielsweise durch einfaches Einstellen eines Ventils, die verschiedenen Papierzuführungsvorrichtungen einer Zusammenstellungseinrichtung aufeinander abzustimmen. Sie können dadurch in ihrer Ansprechempfindlichkeit angeglichen werden und Abdicht-Toleranzen etc. können leicht Berücksichtigung finden.

Ferner kann vorteilhaft die Belastung der Tänzerwalze einstellbar sein. Die Einstellung dieser Belastung, die eine Gewichts- oder Federbelastung sein kann, schafft die Möglichkeit, die Vorrichtung an unterschiedliche Papierqualitäten und ihre zulässigen Spannungen anzupassen.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal sieht vor, daß die Saugwalze nur auf einem Teil ihrer axialen Länge Saugöffnungen besitzen kann. Dieser mit Saugöffnungen besetzte Teil sollte kleiner sein als die geringste Papierbahnbreite, die auf der Vorrichtung verarbeitet wird.

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Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Saugwalze mehrere, axial hinter-einander liegende Abschnitte besitzt, deren Saugöffnungen getrennt zuschaltbar sind. Hierdurch kann eine Anpassung der axialen Länge des mit wirksamen Saugöffnungen versehenen Teils der Saugwalze erfolgen. Diese Anpassung kann vorteilhaft dadurch durchgeführt werden, daß die Abschnitte durch relative Verdrehung zueinander zuschaltbar sind.

Es ist bevorzugt, daß eine Zusammenstellungseinrichtung an allen ihren Papierzuführungen gesteuerte Saugwalzen nach der Erfindung besitzt. Dadurch kann eine große Gleichmäßigkeit der Papiergeschwindxgkeiten und Spannungen erzielt werden. Es ist. ferner ein Vorteil dieser. Maßnahme, daß die. Vakuumquelle, z.B. eine Saugpumpe, die einen großen Teil des Aufwandes für die Steuerung ausmacht, für sämtliche Papierzuführungen die gleiche sein kann. Dadurch kann die Vorrichtung nach der Erfindung mit erheblich weniger Bauaufwand hergestellt werden, als wenn für jede Papierzuführung ein gesonderter mechanischer Regelantrieb notwendig wäre.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen ] ■ ·

Fig. 1 ein Schema einer Ausfuhrungsform der Papierzuführungsvorrichtung nach der Erfindung,

Pig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer ■ Saugwalze und

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Pig. 3 eine Darstellung entsprechend Pig. 2 . einer anderen Ausführungsform einer Saugwalze.

Die in Fig. 1 dargestellte Papierzuführungsvorrxchtung arbeitet von einer Vorratsrolle 11, von der eine Papierbahn 12 abgezogen wird. Bei dem Papier handelt es sich beim dargestellten Beispiel um am Rand perforiertes Papier, das mit einer Durchschreibbeschichtung versehen sein kann und mit anderen Papieren gleicher Art zu in Datenverarbeitungseinrichtungen benutzten Durchschreibsätzen zusammengestellt wird. Die dargestellte Papierzuführung ist Teil einer Einrichtung zur Zusammenstellung derartiger Durchschreibsätze, es ist jedoch von den zahlreichen Papierzuführungen dieser Maschine nur eine einzige dargestellt, während eine zweite im Bereich der Zusammenführungsstrecke 13 angedeutet ist. Diese Zusammenführungsstrecke 13 arbeitet im dargestellten Beispiel mit einem Band 1^, das in die Perforation des Papiers 12 eingreifende Zähne besitzt.

Von der Vorratsrolle 11 läuft die Papierbahn 12 über eine Führungsrolle 15 einer Saugwalze 16 zu. Diese Saugwalze, die im einzelnen später noch beschrieben wird, wird von dem Papier um mehr als l80°, im dargestellten Beispiel um etwa 270°, umschlungen. Die Saugwalze 16 ist angetrieben,und zwar mit einer Geschwindigkeit, die beim Ausführungsbeispiel

2 % höher ist als die Einzugsgeschwindigkeit in der Zusammenführungsstrecke, d.h. die Geschwindigkeit des Bandes 14.

über eine weitere Führungsrolle 17 läuft die Papierbahn zu einer Tänzerwalze 18, einer freilaufenden Wälze, die an einem Hebel 19 bewegbar angeordnet ist.

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Der Hebel 19 betätigt ein Regelorgan 20, das in einer Vakuumleitung 21 angeordnet ist. Von der Vakuumleitung 21 werden in durch das Regelorgan 20 gesteuertem Maße die Säugöffnungen 22 der Saugwalze 16 mit Vakuum beaufschlagt, jedoch nur in dem vom Papier umschlungenen Bereich der Saugwalze.An dieVakuumleitung ist noch ein weiteres von Hand betätigbares Regelorgan 23 angeordnet, das als Drosselventil ausgebildet sein kann und über das "Falschluft" in die Vakuumleitung 21 zur Steuerung der Saugwirkung eingesaugt.werden kann. Das Regelorgan 23 kann jedoch auch durch ein in der Leitung liegendes Regelorgan ersetzt werden.

Das Regelorgan 20 kann aus einem Regelventil oder einem Hahn bestehen, das beispielsweise bei einer Drehung des Hebels im Uhrzeigersinne die Saugwirkung an der Saugwalze verstärkt und bei der entgegengesetzten Schwenkung die Saugwirkung abschwächt.

Durch ein auf dem zweiarmigen Hebel 19 verstellbares Gegengewicht 24 ist veranschaulicht, daß durch Änderung der Vorlast auf die Tänzerwalze 18 die Papierspannung gesteuert werden kann.

Hinter der Tänzerwalze läuft die Papierbahn über eine Umlenkrolle 25 sowie Einführungsrollen 26 der Zusammenführungsstrecke

zu. ■

In Fig. 2 ist eine Saugwalze 16 dargestellt, die zum leichteren Einlegen des Papiers auf Lagern 27 fliegend gelagert ist. Ihre Antriebswelle 28 wird drehend angetrieben und ist mit der eigentlichen Walze verbunden, die angrenzend ah die Lagerseite einen Saugabschnitt 29 und einen Abschnitt 30 ohne Säugöffnungen, jedoch mit einer zur Erhöhung der Reibung geriffelten Oberfläche, besitzt.

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Es sind sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung zahlreiche Saugöffnungen vorgesehen. Jeweils die in axialer Richtung hintereinander liegenden Saugöffnungen 22 sind an einen Saugkanal 31 im Inneren der Saugwalze angeschlossen, der in einer Stirnfläche der Saugwalze endet. Dieser Stirnfläche liegt eine Stirnfläche eines nicht drehbaren Teils gegenüber, in der sich in dem Umfangsbereich, der .von dem Papier umschlungen wird, eine ringsegmentförmige Ausnehmung 33 befindet. Die Ausnehmung 33 ist an die Saugleitung 21 angeschlossen. Es ist zu erkennen, daß dadurch nur die Saugöffnungen 22 eine Saugwirkung ausüben, deren Saugkanäle 31 im Bereich der Ausnehmung 33 enden. Ferner wird auf eine Papierbahn nur in dem Bereich 29 eine Saugwirkung ausgeübt. In vielen Fällen ist das auch bei größeren Papierbahnbreiten vollständig ausreichend, um die zum Abziehen von der Vorratsrolle notwendigen Kräfte auf die Papierbahn auszuüben und einen ausreichenden Regelbereich für die Geschwindigkeitsregelung zu schaffen.

Es kann jedoch auch eine Saugwalze nach Fig. 3 verwendet werden, die bei im übrigen gleichen Aufbau,wie die nach Fig. 2,zahlreiche Saugabschnitte 3^> 35, 36, 37 besitzt. Diese Saugabschnitte bestehen aus auf der Welle 28' sitzenden Hülsen, in denen Saugkanäle 31' angeordnet sind. Bei im übrigen gleicher Ausbildung und Anordnung sind die Saugkanäle der Abschnitte 3", 35, 36 (also außer dem äußeren Abschnitt 37) nicht als Sackbohrungen ausgeführt, sondern gehen von einer Stirnfläche zur anderen durch. Dadurch sind sämtliche Saugkanäle 31' der Saugwalze 16' an den aneinanderliegenden Stirnflächen der Saugabschnitte miteinander verbunden, wenn die Saugkanäle 31, wie es in Fig. dargestellt ist, miteinander fluchten. Wenn jedoch durch gegenseitige Verdrehung eines Abschnittes gegenüber dem anderen jeweils eine stirnseitige öffnung eines Saugkanals an einem

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undurchbrochenen Abschnitt der Stirnfläche des nächsten Saugabschnittes anliegt, so kann_t von dort keine Luft in Richtung auf die Vakuumquelle fließen. Es ist also zu erkennen, daß durch einfache Verdrehung der jeweiligen Saugabschnitte gegeneinander die .Saugbreite auf die jeweilige Papierbahnbreite stufenweise eingestellt werden kann.

Die insbesondere in Fig. 1 schematisch dargestellte Papierzuführungsvorrichtung arbeitet wie folgt: Die Reibung und die Umschlingung des Papiers um die Saugwalze 16 ist so bemessen, daß die bloße Drehung der Saugwalze l6 nicht ausreicht, um das Papier mit ausreichender Geschwindigkeit von der Vorratsrolle abzuziehen und mit genau vorgewählter Spannung der Zusammenführungsstrecke zuzuführen. Erst wenn eine Saugwirkung an den Saugöffnungen 22 eintritt, wird die Papierbahn 12 stärker als bisher an die Saugwalze l6 angedrückt und entsprechend der Stärke der Saugwirkung von der Saugwalze mitgenommen. Es war bereits erwähnt worden., daß die Saugwalze mit höherer Umfangsgeschwindigkeit läuft als die Durchschnittspapiergeschwindigkeit, so daß die Saugwalze mit ständigem Schlupf läuft, der allerdings sehr gering sein kann. Wenn jetzt beispielsweise beim Anlaufen und Hochfahren der Maschine die Vorratsrolle 11 noch steht und erst beschleunigt werden muß, so wird, da das Band lU schon läuft, die Tänzerwalze 18 nach oben gezogen und bewirkt eine Verschwenkung des Hebels 19 im Uhrzeigersinn, wodurch das Regelorgan 20 geöffnet wird und die Saugwirkung vergrößert wird. Die Papierbahn 12 wird dabei unter so starkem Druck an die Saugwalze angedrückt, daß kein Schlupf mehr auftritt und das Papier nunmehr mit höherer Geschwindigkeit gefördert'wird als das Band 14 abzieht. Dadurch kann die Tänzerwalze 18 wieder heruntersinken und das Regel-

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organ wird wieder etwas geschlo:;:;en, so daß die Saugwirkung verringert wird und wieder etwas Schlupf auftritt. Normalerweise wird sich eine mi Ό tiere Gleichgewichtsstellung einstellen, um die keine wesentlichen Schwankungen erfolgen. Wenn nun beispielsweise die Zusammenstellungseinrichtung in ihrer Durchlaufgeschwindigkeit heruntergeregelt wird, so schiebt die noch laufende Vorratsrolle Papier nach, so daß auch bei geringer Saugwirkung schon eine schlupffreie Mitnahme möglich ist. Dadurch sinkt die Tänzerwalze herunter und die verringerte Saugwirkung sorgt dafür, daß sich die von der Saugwalze 16 auf die Papierbahn 12 übertragende Kraft den Gegebenheiten anpasst.

Es war bereits erwähnt worden, daß durch Verstellung des Gegengewichts 24, d.h. die auf die Tänzerwalze wirkende Vorlast, die Spannung ändern läßt, was zur Anpassung.an unterschiedliche Papierqualitäten wünschenswert ist.

Von der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann beispielsweise die Tänzerwalze über eine andere übertragungsvorrichtung auf das Regelorgan wirken, als den beispielsweise dargestellten Hebel. Es ist auch, wenn besondere Forderungen dies wünschenswert erscheinen lassen, möglich, zusätzlich zu der Regelung durch Vakuumänderung eine andere Regelung, beispielsweise durch eine mechanische Bremse oder dergl. vorzusehen. Es bleiben dabei die wesentlichen Vorteile der Papierzuführungsvorrichtung nach der Erfindung erhalten, daß nämlich außer der schonenden Behandlung des Papiers und der Möglichkeit, von großen Papiervorratsrollen zu fahren, eine besonders weiche Regelung geschaffen wird, die auch leicht reißende Papiere nicht stark beansprucht. Hierzu trägt es vorteilhaft bei, wenn stets mit etwas Schlupf gefahren wird, da sich dann kurzzeitige Störungen, wie beispielsweise Hemmungen "an der Vorratsrolle, nicht in einem

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Reißen der Papierbahn auswirken, da dann ein kurzfristiges Durchrutschen eintritt, bevor die Regelung überhaupt anspricht.

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Claims

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ANSPRÜCHE

- Λ
ly Papierzuführungsvorrichtung einer Einrichtung zur Zusammenstellung von mehreren Papierlagen, insbesondere von perforierten Papieren zu einem Durchschreibesatz, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (12) zwischen ihrer Vorratsrolle (11) und der Zusammenstellungseinrichtung (13) über eine angetriebene Saugwalze (16) läuft, die an eine Vakuumquelle über ein Regelorgan (20) angeschlossen ist und daß die Papierbahn (12) in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Länge zwischen Saugwalze (16) und Zusammenstellungseinrichtung (13) das Regelorgan (20) verstellt.

2. Papierzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (20) über einen Hebel (19) von einer Tänzerwalze (18) betätigt wird.

3. Papierzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugwalze (16) mit einer etwas höheren Umfangsgeschwindigkeit als der Einzugsgeschwindigkeit der Papierbahn (12) in die Zusammenstellungseinrichtung (13) angetrieben ist.

4. Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn {12) die Saugwalze (16) um mehr als l80 umschlingt.

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5. Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,-daß die Saugwalze (16) eine Vakuumsteuerung (31,33) besitzt, die den Vakuumanschluß auf die Saugöffnungen (22) begrenzt, die von der Papierbahn (12) überdeckt sind.

6. Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Vakuums durch ein zusätzliches Regelorgan (23) einstellbar ist.

- 7. .Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche

2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung der Tänzerwalze (18) einstellbar ist.

8. Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugwalze (16) nur auf einem Teil (29) ihrer axialen Länge Saugöffnungen (22) besitzt.

'9. Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugwalze (16') mehrere axial hintereinander liegende Abschnitte (3*1,35, 36,37) besitzt, deren Saugöffnungen (22) getrennt zuschaltbar sind.

10. Papierzuführungsvorrichtung nach 'Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (3^,35,36,37) durch relative Verdrehung zueinander zuschaltbar sind.

11. Papierzuführungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet., daß eine Zusammenstellungseinrichtung an allen ihren Papierzuführungen gesteuerte Saugwalzen (16) besitzt.

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