EP1177149A1 - Vorrichtung zur verarbeitung von formularbahnen - Google Patents

Vorrichtung zur verarbeitung von formularbahnen

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Publication number
EP1177149A1
EP1177149A1 EP00920320A EP00920320A EP1177149A1 EP 1177149 A1 EP1177149 A1 EP 1177149A1 EP 00920320 A EP00920320 A EP 00920320A EP 00920320 A EP00920320 A EP 00920320A EP 1177149 A1 EP1177149 A1 EP 1177149A1
Authority
EP
European Patent Office
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form web
main axis
drive
bevel gears
web
Prior art date
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Application number
EP00920320A
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English (en)
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EP1177149B1 (de
Inventor
Peter Kern
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Kern AG
Original Assignee
Kern AG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Kern AG filed Critical Kern AG
Priority to EP00920320A priority Critical patent/EP1177149B1/de
Publication of EP1177149A1 publication Critical patent/EP1177149A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1177149B1 publication Critical patent/EP1177149B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H27/00—Special constructions, e.g. surface features, of feed or guide rollers for webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00—Advancing webs
    • B65H20/02—Advancing webs by friction roller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/13—Details of longitudinal profile
    • B65H2404/132—Details of longitudinal profile arrangement of segments along axis
    • B65H2404/1321—Segments juxtaposed along axis
    • B65H2404/13211—Segments juxtaposed along axis and interconnected by gearing, e.g. differential gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/10—Rollers
    • B65H2404/13—Details of longitudinal profile
    • B65H2404/132—Details of longitudinal profile arrangement of segments along axis
    • B65H2404/1321—Segments juxtaposed along axis
    • B65H2404/13212—Segments juxtaposed along axis and driven independently

Definitions

  • the present invention relates to a device for processing form webs by controlled advancement and cutting of form webs; such devices are e.g. known from German utility model G 85 04 658 (1985) and from EP-A-0 156 775. Devices of this type are used in particular for the automated processing of continuous forms, i.e. used for the web separation and the merging of the sections belonging together and usually also for inserting.
  • EP-A-0 510 324 also relates to the processing of continuous forms.
  • the webs are transported with the aid of belts which abut and circulate around them.
  • EP-A-0 556 640 which describes a so-called capstan roller for thermal printers, belongs to the technological background.
  • the roller for the paper to be printed consists of three segments which are connected to each other via a differential drive in order to adjust the average speed of the two end segments to the speed of the middle segment.
  • the form webs which are advanced continuously or discontinuously or intermittently, are cut into individual sections of predetermined length transverse to the working direction.
  • the feed takes place by means of so-called tractors, i.e. Spiked wheels or spiked tapes, the spines of which engage in the usual perforations on one or both sides of the form web.
  • the feed can be controlled mechanically or electrically or electronically and for example electro-optically, e.g. through a program and / or through form markings and according to the respective requirements for the form length.
  • the object of the invention is to specify a device which fulfills these requirements, so that paper webs without edge paper strips can be used, no waste arises from separated edge strips and no facilities for lateral trimming of the form webs or the forms formed from them are required
  • the object of the invention defined above can be achieved in that the form web is guided on a driven roller to achieve a sufficiently accurate and directional feed, which is provided with at least one pressure device, for example at least one adjacent but not driven follower. Ferrolle or another equivalent device cooperates and has two parts that are connected by a differential gear to compensate for irregularities in the feed, such as may result from contamination or other side effects of a fast and continuous operation of the device
  • a first general and preferred embodiment of the invention can be provided on the continuous main axis, which extends over the working width of the device (ie over the width of the web being processed) and is only connected on one side to a drive for rotating the axis , At least one pair of sleeves can be arranged, which is rotatable and arranged essentially symmetrically with respect to the longitudinal center line of the associated form path, the sleeves adjacent to the longitudinal center line being connected via a differential gear.
  • the differential gear has two bevel gears, each of which is torsionally rigid with those on the longitudinal center line - Adjacent sleeves of the at least one pair of sleeves are connected, the operative connection of these bevel gears takes place via two differential bevel gears, which are freely rotatable about a common axis, which is arranged perpendicular to the main axis, for example in a corresponding transverse bore of the main axis t
  • the differential gear according to the invention has an effect analogous to that of the known differential gear on the driven wheels of a car which is traveling through a curve, as a result of which the driving speed of the wheels adapts to the different radii of the curve traversed by each wheel.Only when driving straight - here with exact straight running the respective form web - both sleeves are driven at exactly the same speed.
  • the differential gear used according to the invention between the adjacent sleeves on the main axis has the effect that, in the event of a lateral deviation from the normal straight running direction of the form web, the difference is automatically compensated and corrected by the differential gear
  • the invention therefore relates to one
  • the invention relates to a method for operating a device according to the invention with the features specified in claims 8 and 9
  • the invention relates to a method for processing form webs by continuously or intermittently feeding and cutting at least two form webs with the features specified in claim 10
  • the differential gear is a mechanical gear known per se, which has two drive bevel gears and two differential bevel gears, each of the drive bevel gears is connected in a torsionally rigid manner to one of the sleeves; the two differential bevel gears are arranged rotatably about a transverse axis which is connected to the main axis and, for example, is guided through it, each of the drive bevel gears being in engagement with the two differential bevel gears
  • the drive and / or the compensation bevel gears are designed according to a preferred embodiment as toothed bevel gears, preferably self-lubricating, ie at least one of the interlocking bevel gears or toothed bevel gears consists at least on the outside of a self-lubricating polymer, such as polyamide, polyacetal, Polyester
  • a self-lubricating polymer such as polyamide, polyacetal, Polyester
  • the friction surfaces ie the surface coming into contact with the associated form web, of the sleeves, which are connected in motion by the differential gear, with an abrasion-resistant elastomer, in particular a rubber-elastic material, for example synthetic or natural elastomer, such as rubber, polyurethane, polyisoprene, or the like , which typically has a Shore hardness A in the range of 80-100, typically 90-95
  • an abrasion-resistant elastomer in particular a rubber-elastic material, for example synthetic or natural elastomer, such as rubber, polyurethane, polyisoprene, or the like , which typically has a Shore hardness A in the range of 80-100, typically 90-95
  • the friction effect of the sleeve surface can also be achieved by the surface quality or surface structuring, e.g. by surface roughness and / or pattern-like or statistically distributed profiles.
  • surfaces or surface areas made of abrasion-resistant materials can also be used, including metal, ceramic, glass and hard materials (Sintered metal, metal carbide, nitride coatings, diamond, boron nitride), for example in the form of embedding sufficiently fine grains from such hard materials in a layer of metallic or non-metallic binder
  • At least two opposing contact points for contacting the two side edges of the form web are used to guide the form web in the longitudinal direction.
  • pairs of contact points are in the working direction of the device, i.e. the running direction of the webs, at least a distance apart from one another by the working width of the device, namely in front of the associated driven roller. It goes without saying that these contact points or contact point pairs can be positioned, be it to adapt to different form widths or to fine-tune the form insertion
  • the invention also relates to a method for operating the new device with a cyclical feed of the form web, in this case an acceleration phase, a movement phase and a braking phase are assigned to each feed cycle of the form web, the acceleration phase is triggered by a signal corresponding to the desired form length and the regulation of the The form web is advanced at a point determined by the length of the form
  • the form web has in a manner known per se, for example markings generated by printing, the optical reading of which triggers the control signal corresponding to the desired form length; the movement is thereby known by a Electronic control system controls that compares the actual value of the feed trigger point with its setpoint and uses the difference to control the drive
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device according to the invention with a first and an optional second photomular web
  • FIG. 2 shows a semi-schematic sectional view of the driven roller of a device according to the invention
  • FIG. 2a shows an enlarged view of the differential gear of the roller from FIG. 2
  • Figure 3 shows the scheme of a feed stroke
  • Figure 4 is a schematic plan view of a guide with a form web and the associated driven roller
  • the device 1 shown schematically in FIG. 1 has a first guide 12 for the form tracks B 1 and an optional (broken line) second guide 14 for a second form track B 2.
  • the number of guide tracks is only due to the structural conditions and the number of form tracks to be processed limited In an analogous manner (not shown), three or more form webs could also be merged if desired, provided this is spatially possible in the given case.
  • the number of webs processed simultaneously with a device according to the invention is not considered critical and is within the professional discretion
  • the guides can be arranged convergingly one above the other in a manner known per se. If more than one roller (and simultaneous processing of more than one form web) is used, it is not essential whether the guides are each horizontal enclose an angle or one of the guides runs approximately horizontally. When using a single form web, the guide 12 can be arranged horizontally or at an angle to the horizontal. The size of this angle is in turn within the range of professional judgment
  • the form web B 1 and any further form web that may be present are fed to the device from a source (not shown), for example a magazine or a long separating device for a double-sided printed form web Leadership is shown)
  • Each form web runs between the associated driven roller 182 or 184 and the pressure device attached to it under slight pressure of typically 50-500 g, for example the non-driven contact or idler rollers 192 or 194 or similarly acting pressure devices, to the cross cutting device 11.
  • the cross cutting device 11 which can be designed, for example, in a manner known per se as a "guillotine" with a cutting bar or knife and one or two cutting edges, as a rotating knife or the like.
  • several contact rollers can also be used for each roller and / or through them
  • Equivalent or similarly acting devices for example adjacent springs, brackets or the like, are replaced or effectively supplemented
  • the roller 182 or 184 is connected to an associated drive 162 or 164, for example an electric motor, the activity of which is regulated by a controller 17 in order to guide the at least one form web to the cross-cutting device 11
  • the construction of the driven roller 182 is explained in FIG. 2 on the basis of a semi-schematic sectional illustration.
  • the roller has a one-piece and continuous main axis 20 made of a rigid material, typically steel, aluminum or the like, which can be rotated in the bearings 204, 205 at both ends 201, 202 out and on one side, here eg the end 201, is connected to a drive motor, not shown
  • each sleeve typically consists of a rigid material, such as steel, aluminum or duroplastic, and is provided with a friction lining 219, 229, eg from an elastic polyurethane (eg Vukollan® from Bayer AG) or from a coating of fine-grained hard material in a suitable matrix material
  • the corresponding pressure roller 29a, 29b bears against each sleeve in the region of its friction lining 219, 229 in order to press the form web against the friction lining sufficiently that the form web (not shown in FIG. 2) is actuated when the (not shown in FIG. 2) Drive is transported practically without slippage
  • the two sleeves 21, 22 are connected to one another in the area of the center of the main axis 20 by the differential gear 24, as shown enlarged in FIG. 2a.
  • the differential gear 24 consists of two drive bevel gears 21 1, 221, which are designed as bevel gears and are each rigid are connected to the associated sleeve 21, 22.
  • the operative connection of the drive bevel gears 21 1, 221 or the sleeves 21, 22 rigidly connected to them is effected by z ei also bevel gears 261, 262, which are freely rotatable about the auxiliary axis 28 and are engaged with the drive bevel gears 21 1, 221
  • the auxiliary axis 28 lies in a transverse bore of the main axis 20 and is carried along by its rotation, ie rotates in the radial direction.
  • the auxiliary axis 28 can be axially rotatable, but this is normally of no practical importance. It is essential that the differential gear 24 only comes into effect, if the sleeves 21, 22 abutting the form web are not equally involved in the transport.
  • a preferred control or regulation of the drive of the main axis 20 is shown in the diagram of FIG. 3.
  • the electric motor causing the drive is controlled in such a way that the initially stationary form web is first accelerated during a start-up phase Ba ..-.- and then guided through the movement or feed phase B mov until the start of the braking phase Bb r at a practically constant speed.
  • To regulate the drive according to a preferred embodiment of the Operation of the device according to the invention is based on the transition from phase B mo to phase B bc and the braking process is dimensioned in such a way that the form web is positioned precisely on the cross-separating device in the position controlled, for example, in the usual manner by printed markings
  • each sequential-selective feed cycle of the form web is generated by a signal corresponding to the desired form length and triggered by markings on the form web and the regulation of the feed of the form web is carried out at the draw point determined by the form length can be triggered in a known manner, for example by optically reading the marking on the form path.
  • the movement is controlled by control electronics, which compares the actual value of the position of the trigger point with its setpoint and uses the difference to control the drive
  • FIG. 4 shows a broken-off part of the guide 42 of a device according to the invention with the form web 43 lying thereon, which has a center line M and a width B.
  • the edge-side guides 45a, 45b are arranged at a distance L in the running direction (arrow A) in front of the driven roller 44, the distance L preferably being at least as great as the width B of the web 43.
  • the pressure rollers 49a, 49b are symmetrical to the Center line M of the form web is arranged and print the form web in the area of the friction lining against the roller, which is connected via the axis 40 to the drive 46 and controls or regulates the actuation of the roller in the manner set out above
  • the exemplary embodiment set out above serves to explain and not to limit the invention and generally provides a device for processing at least one form web by continuous or intermittent feeding and cutting of the at least one form web; the device has at least one guide converging towards a transverse separating device for the at least one form web.
  • the device has means for controlling the feed of the form web and at least one driven roller, which extends transversely to the working direction over the working width of the device and with at least one ner pressure device, for example one or two non-driven idler rollers, cooperates,
  • the driven roller has a continuous main axis, which is only connected on one side with a drive for rotation of the continuous main axis, this main axis carries at least one pair of cylindrical sleeves rotatable about the main axis , which are in operative connection with each other via a mechanical or differential differential

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Description

VORRICHTUNG ZUR VERARBEITUNG VON FORMULARBAHNEN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Formularbah- nen durch kontrolliertes Vorschieben und Schneiden von Formularbahnen; solche Vorrichtungen sind z.B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 85 04 658 (1985) sowie aus EP-A-0 156 775 bekannt. Vorrichtungen dieser Art werden insbesondere für das automatisierte Verarbeiten von Endlosformularen, d.h. für die Bahntrennung sowie das Zusammenführen der zusammen gehörenden Abschnitte und in der Regel auch zum Ku- vertieren, verwendet.
EP-A-0 510 324 betrifft ebenfalls die Verarbeitung von Endlosformularen Hierbei werden die Bahnen mit Hilfe von an diesen anliegenden und umlaufenden Bändern transportiert.
Zum technologischen Hintergrund gehört schliesslich EP-A-0 556 640, die eine sogenannte Capstan-Walze für Thermodrucker beschreibt. Die Walze für das zu bedruckende Papier besteht aus drei Segmenten, die über einen Differentialantrieb miteinander in Verbindung stehen, um die mittlere Geschwindigkeit der beiden Endsegmente an die Geschwindigkeit des Mittelsegmentes anzugleichen.
Bei Vorrichtungen der im Eingangsabsatz umschriebenen Art werden die Formularbahnen, die kontinuierlich oder diskontinuierlich bzw. taktweise vorgeschoben und quer zur Arbeitsrichtung in Einzelabschnitte vorbestimmter Länge zertrennt. Der Vorschub er- folgt bei diesen Einrichtungen mittels sogenannter Traktoren, d.h. Stachelräder oder Stachelbänder, deren Stacheln in die übliche Randlochung an einer oder beiden Seite(n) der Formularbahn eingreifen. Die Steuerung des Vorschubs kann mechanisch oder elektrisch bzw. elektronisch und beispielsweise elektro-optisch erfolgen, z.B. durch ein Programm oder/und durch Formularmarkierungen und entsprechend den jeweiligen Anforderungen an die Formularlange.
Allgemein wurde in der Fachwelt angenommen, dass eine solche Art des Vorschubs am genauesten mit Stachelrädern oder -bändern und entsprechend randseitig perforierten Formularbahnen erzielt werden kann Man nahm daher den Nachteil in Kauf, dass Randlochpapier verwendet werden muss und Einrichtungen zum Abtrennen der seitlichen Randlochstreifen erforderlich sind Überdies verursachen die abgetrennten Randlochstreifen ein erhebliches Papierabfallvolumen, das abgeführt und entsorgt werden muss
Es wäre daher wunschbar, über eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu verfugen, welche die Verwendung von Randlochpapierbahnen vermeiden und dennoch einen genauen Vorschub der Formularbahnen ermöglichen wurde Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die diese Anforderungen erfüllt, so dass Papierbahnen ohne Randlochstreifen verwendet werden können, kein Abfall durch abgetrennte Randstreifen entsteht und keine Einrichtungen zum seitlichen Beschneiden der Formularbahnen bzw der aus diesen gebildeten Formularen erforderlich sind
Nicht zum gewünschten Ergebnis führten Versuche, anstelle der Traktoren zum Vorschub von Formularbahnen die üblichen Transporteinrichtungen mit Walzenpaaren zu verwenden, wie sie zur laufenden Verarbeitung von Papier-, Kunststoff- oder Textilbah- nen verwendet werden und typisch mindestens ein Walzenpaar mit gegenläufigem Antrieb zum kontinuierlichen oder taktweisen Vorschub der Bahnen zu einer Verarbei- tungs- bzw Schneidestation aufweisen
Die zur vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen haben insbesondere gezeigt, dass auf diese Weise die für zeitgemasse Vorrichtungen zur Verarbeitung von bedruckten Papierbahnen mit den erforderlichen hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten von 1 - 4 m/sec und der erforderlichen Vorschubgenauigkeit nicht erreicht werden kann, insbesondere nicht bei längerem Betrieb und der dann unvermeidlichen Veränderung der Wechselwirkung zw ischen Formularbahn und Walze, z B als Folge von Verunreinigungen, Papierstaub und dergleichen
Überraschender Weise kann die oben definierte Aufgabe der Erfindung dadurch gelost werden, dass die Formularbahn zum Erzielen eines ausreichend genauen und richtungsgetreuen Vorschubs auf eine angetriebene Walze geführt wird, die mit mindestens einer Andruckeinrichtung, z B mindestens einer anliegenden aber nicht angetriebenen Mitlau- ferrolle oder einer anderen gleichwirkenden Einrichtung zusammenwirkt und zwei Teile besitzt, die durch ein Ausgleichsgetriebe miteinander verbunden sind, um Ungleichmassigkeiten des Vorschubs auszugleichen, wie sie sich z B durch Verunreinigungen oder andere Nebenerscheinungen eines schnellen und anhaltenden Betriebs der Vorrichtung ergeben können
Hierzu kann ge ass einer ersten allgemeinen und bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung auf der durchgehenden Hauptachse, die sich über die Arbeitsbreite der Vorrichtung (d h über die Breite der verarbeiteten Bahn) erstreckt und nur an einer Seite mit ei- nem Antrieb zur Rotation der Achse verbunden ist, mindestens ein Hulsenpaar angeordnet werden, das drehbar und bezuglich der Langsmittellinie der zugehörigen Formularbahn im wesentlichen symmetrisch angeordnet ist, wobei die an der Langsmittellinie benachbarten Hülsen über ein Ausgleichsgetriebe verbunden sind Das Ausgleichsgetriebe besitzt zwei Kegelrader, von denen jedes drehstarr mit den an der Langsmittellinie be- nachbarten Hülsen des mindestens einen Hulsenpaares verbunden ist, die Wirkungsverbindung dieser Kegelräder erfolgt über zwei Ausgleichskegelrader, die frei um eine gemeinsame Achse drehbar sind, welche senkrecht zur Hauptachse, z B in einer entsprechenden quer verlaufenden Bohrung der Hauptachse, angeordnet ist
Das erfindungsgemasse Ausgleichsgetriebe hat eine analoge Wirkung, wie das bekannte Differentialgetriebe auf die angetriebenen Rader eines Autos, das eine Kurve durchfahrt, wodurch sich die Antriebsgeschwindigkeit der Rader den unterschiedlichen Radien der von jedem Rad durchlaufenen Kurve anpasst Nur bei gerader Fahrtstrecke - hier bei exaktem Geradeauslauf der jeweiligen Formularbahn - werden beide Hülsen mit genau gleicher Geschwindigkeit angetrieben Das erfindungsgemass verwendete Ausgleichsgetriebe zwischen den benachbarten Hülsen auf der Hauptachse bewirkt, dass bei einer seitlichen Abweichung von der normalen geraden Laufrichtung der Formularbahn die Abweichung durch das Ausgleichsgetriebe selbsttätig kompensiert und korrigiert wird
Gemass einer ersten allgemeinen Ausfuhrungsform betrifft die Erfindung daher eine
Vorrichtung zur Verarbeitung von Formularbahnen durch kontinuierlichen oder taktweisen Vorschub und Schneiden mindestens einer Formularbahn mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen Bevorzugte Ausfuhrungen der erfindungsgemassen Vorrichtung haben die in den Ansprüchen 2 - 7 angegebenen Merkmale
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemassen Vor- richtung mit den in den Ansprüchen 8 und 9 angegebenen Merkmalen
Schliesslich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von Formularbahnen durch kontinuierlichen oder taktweisen Vorschub und Schneiden von mindestens zwei Formularbahnen mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen
Das Ausgleichsgetriebe ist gemass einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ein mechanisches Getriebe an sich bekannter Art, das zw ei Antriebskegelrader und zwei Ausgleichskegelrader besitzt, jedes der Antriebskegelrader ist drehstarr mit einer der Hülsen verbunden; die zwei Ausgleichskegelrader sind drehbar um eine Querachse an- geordnet, die mit der Hauptachse verbunden und z B durch diese hindurch geführt ist, dabei steht jedes der Antriebskegelrader in Eingriff mit den zwei Ausgleichskegelradern
Bei einem solchen mechanischen Getriebe sind die Antriebs- und/oder die Ausgleichskegelrader gemass einer bevorzugten Ausfuhrungsform als Zahnkegelrader ausgebildet, vorzugsweise selbstschmierend, d h mindestens jeweils eines der ineinander greifenden Kegelrader bzw Zahnkegelrader besteht mindestens aussenseitig aus einem selbst- schmierenden Polymer, wie Polyamid, Polyacetal, Polyester Die Optimierung der Materialauswahl für die Rader des Ausgleichsgetriebes und auch für alle anderen Teile der erfindungsgemassen Vorrichtung liegt im Bereich der Kenntnis der Fachleute
Im allgemeinen sind die Friktionsflachen, d h die mit der zugehörigen Formularbahn in Kontakt kommende Oberflache der durch das Ausgleichsgetriebe bewegungsverbunde- nen Hülsen mit einem abriebfesten Elastomer, insbesondere einem gummielastischen Material, z B synthetischem oder naturlichem Elastomer, wie Kautschuk, Polyurethan, Polyisopren, oder dergleichen belegt, das typisch eine Shoreharte A im Bereich von 80 - 100, typisch 90 -95, hat Ferner kann die Friktionswirkung der Hulsenoberflache auch durch die Oberflachenbeschaffenheit bzw. Oberflächenstrukturierung erzielt werden, z B durch Oberflachenrauhigkeit und/oder musterartige oder statistisch verteilte Profilierungen erfolgen Hierfür können auch Oberflachen bzw. Oberflachenbereiche aus abriebbeständigen Werkstoffen verwendet werden einschliesslich von Metall, Keramik, Glas und Hartstoffen (Sintermetall, Metallcarbid, Nitridbeschichtungen, Diamant, Bornitrid), z.B in der Form von Einbettung ausreichend feiner Korner aus solchen Hartstoffen in einer Schicht aus metallischem oder nichtmetallischem Bindemittel
Auch für die Wahl der Friktionsoberflache liegt eine optimierende Materialauswahl unter Berücksichtigung der obigen Angaben wiederum im Bereich des fachmannischen Wissens
Im allgemeinen dienen zur Führung der Formularbahn in Längsrichtung mindestens zwei einander gegenüberliegende Kontaktstellen zum Anliegen an den beiden Seitenkanten der Formularbahn. Vorzugsweise sind Kontaktstellenpaare in Arbeitsrichtung der Vorrichtung, d.h. der Laufrichtung der Bahnen, voneinander mindestens um die Arbeitsbreite der Vorrichtung beabstandet, und zwar vor der zugehörigen angetriebenen Walze Es versteht sich, dass diese Kontaktstellen bzw Kontaktstellenpaare positionierbar sind, sei es zur Anpassung an unterschiedliche Formularbreiten, sei es zur Feinregulierung der Formulareinführung
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb der neuen Vorrichtung bei taktweisem Vorschub der Formularbahn, hierbei wird jedem Vorschubtakt der Formular- bahn eine Beschleunigungsphase, eine Bewegungsphase und eine Bremsphase zugeordnet, die Beschleunigungsphase wird durch ein der gewünschten Formularlange entsprechendes Signal ausgelost und die Regelung des Vorschubs der Formularbahn erfolgt an einem durch die Formularlange bestimmten Punkt
Dabei besitzt die Formularbahn in an sich bekannter Weise, z B durch Aufdrucken erzeugte Markierungen, deren optische Ablesung das der gewünschten Formularlange entsprechende Steuersignal auslöst; die Bewegung wird dabei durch eine an sich bekannte Regel elektronik kontrolliert, die den Ist-Wert des Vorschub- Auslosepunktes mit dessen Sollwert vergleicht und aus der Differenz die Regelung des Antriebs bewirkt
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen anhand von bevorzug- ten,aber nicht beschrankenden Ausfuhrungsbeispielen erläutert Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemassen Vorrichtung mit einer ersten und einer fakultativen zweiten Fotmularbahn, Figur 2 eine halbschematische Schnittansicht der angetriebenen Walze einer erfindungsgemassen Vorrichtung, Figur 2a eine vergrosserte Darstellung des Ausgleichsgetriebes der Walze von Fig 2,
Figur 3 das Schema eines Vorschubtaktes und
Figur 4 die schematische Draufsicht auf eine Fuhrung mit einer Formularbahn und der zugehörigen angetriebenen Walze
Die in Fig 1 schematisch dargestellte Vorrichtung 1 besitzt eine erste Fuhrung 12 für die Formularbahnen B1 und eine fakultative (durchbrochen gezeichnete) zweite Führung 14 für eine zweite Formularbahn B2 Die Anzahl der Fuhrungsbahnen ist nur durch konstruktive Gegebenheiten und die Zahl der zu verarbeitenden Formularbahnen begrenzt In analoger (nicht dargestellter Weise) konnten gewunschtenfalls auch drei oder mehr Formularbahnen zusammengeführt werden, sofern dies im gegebenen Fall raumlich möglich ist Die Zahl der mit einer erfindungsgemassen Vorrichtung gleichzeitig verarbeiteten Bahnen wird nicht als kritisch angesehen und liegt im fachmannischen Ermessen
Bei Verwendung von mehr als einer Fuhrung können die Fuhrungen in an sich bekannter Weise konvergierend übereinander angeordnet w erden Dabei ist es bei Verwendung von mehr als einer Walze (und gleichzeitigen Verarbeitung von mehr als einer Formularbahn) nicht wesentlich, ob die Fuhrungen jeweils mit der Horizontalen einen Win- kel einschliessen oder eine der Fuhrungen annähernd horizontal \ erlauft Bei Verwendung einer einzigen Formularbahn kann die Fuhrung 12 horizontal oder in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet sein Die Grosse dieses Winkels liegt wiederum im Bereich des fachmannischen Ermessens Die Formularbahn B1 und jede gegebenenfalls vorhandene weitere Formularbahn wird der Vorrichtung von einer nicht dargestellten Quelle, z B einem Magazin oder einer Langstrennvorrichtung für eine doppelseitig bedruckte Formularbahn, zugeführt Jeder Formularbahn liegt seitlich an einer Fuhrung 13 bzw 15 an (nur die jeweils vorne liegende Fuhrung ist dargestellt)
Jede Formularbahn lauft zwischen der zugehörigen angetriebenen Walze 182 bzw 184 und der daran unter leichtem Druck von typisch 50 - 500 g anliegenden Andruckein- richtung, z B den nicht angetriebenen Anliege- oder Mitlauferrollen 192 bzw 194 oder ahnlich wirkenden Andruckeinrichtungen, zur Quertrenneinrichtung 1 1 , die z B in an sich bekannter Art als "Guillotine" mit einem Schneidbalken oder -messer und ein oder zwei Schneidkanten, als rotierendes Messer oder dergleichen ausgebildet sein kann Wie bereits kurz angedeutet, können für jeder Walze auch mehrere Anliegeroller verwendet und/oder diese durch gleich- oder ahnlich wirkende Einrichtungen, z.B anliegende Federn, Bügel oder dergleichen ersetzt bzw wirkungsmässig ergänzt werden
Die Walze 182 bzw 184 ist mit einem zugehörigen Antrieb 162 bzw. 164, z.B einem Elektromotor, verbunden, dessen Aktivität von einer Steuerung 17 geregelt wird, um die mindestens eine Formularbahn zur Quertrenneinrichtung 1 1 zu fuhren
Der Aufbau der angetriebenen Walze 182 ist in Fig 2 anhand einer halbschematischen Schnittdarstellung erläutert Die Walze besitzt eine einstuckige und durchgehende Hauptachse 20 aus einem starren Werkstoff, typisch Stahl, Aluminium oder dergleichen, die an beiden Enden 201, 202 drehbar in den Lagern 204, 205 geführt und an einer Seite, hier z B dem Ende 201 , mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden ist
Auf der Hauptachse 20 sind zwei Hülsen 21, 22 zwischen zwei mit der Achse 20 verbundenen Anschlagstucken 206, 207 drehbar um die Achse auf dieser geführt Jede Hul- se besteht typisch aus einem starren Werkstoff, wie Stahl, Aluminium oder Duroplast und ist mit einem Friktionsbelag 219, 229, z B aus einem elastischen Polyurethan (z B Vukollan® der Fa Bayer AG) oder aus einer Beschichtung aus feinkörnigem Hartmaterial in einem geeigneten Matrixmaterial versehen An jeder Hülse liegt im Bereich ihres Friktionsbelages 219, 229 die zugehörige Andruckrolle 29a, 29b an, um die Formularbahn ausreichend gegen den Friktionsbelag zu drücken, dass die (in Fig 2 nicht eingezeichnete) Formularbahn bei Betätigung des (in Fig. 2 nicht dargestellten) Antriebs praktisch ohne Schlupf transportiert wird
Die beiden Hülsen 21, 22 sind im Bereich der Mitte der Hauptachse 20 durch das Ausgleichsgetriebe 24 miteinander verbunden, wie dies vergrossert in Fig 2a dargestellt ist Das Ausgleichsgetriebe 24 besteht aus zwei Antriebskegelradern 21 1 , 221 , die als Ke- gelzahnrader ausgebildet und jeweils drehstarr mit der zugehörigen Hülse 21, 22 verbunden sind Die Wirkungsverbindung der Antriebskegelrader 21 1 , 221 bzw. der mit diesen starr verbundenen Hülsen 21 , 22 erfolgt durch z ei ebenfalls als Zahnrader ausgebildete Ausgleichskegelrader 261, 262, die um die Hilfsachse 28 frei drehbar sind und mit den Antriebskegelrädern 21 1 , 221 in Eingriff stehen
Die Hilfsachse 28 liegt in einer Querbohrung der Hauptachse 20 und wird durch deren Drehung mitgenommen, d.h rotiert in radialer Richtung Die Hilfsachse 28 kann achsial drehbar sein, doch ist dies normalerweise ohne praktische Bedeutung Wesentlich ist, dass das Ausgleichsgetriebe 24 nur dann zur Wirkung kommt, wenn die an der For- mularbahn anliegenden Hülsen 21, 22 nicht gleichermassen am Transport beteiligt sind Eine solche Ungleichheit kann z.B dann auftreten, wenn im Dauerbetrieb Verschmutzungen durch Papierstaub oder dergleichen auftreten, was zur Folge hatte, dass die Formularbahn nicht mehr genau gerade, d.h senkrecht zur Quertrenneinrichtung, läuft In diesem Fall bewirkt das Ausgleichsgetriebe 24 eine sofortige Korrektur und gewahrlei- stet dadurch auch im Dauerbetrieb mit typischen Laufgeschwindigkeiten der Formularbahnen von 1 bis 4m/sec eine zuverlässige Führung der Formularbahn.
Eine bevorzugte Steuerung bzw Regelung des Antriebs der Hauptachse 20 ist im Diagramm von Fig 3 dargestellt. Dabei wird der den Antrieb bewirkende Elektromotor so gesteuert, dass die zunächst stillstehende Formularbahn zunächst während einer Anlaufphase Ba..-.- beschleunigt und dann mit praktisch gleichbleibender Geschwindigkeit durch die Bewegungs- oder Vorschubphase Bmov bis zum Beginn der Bremsphase Bbr geführt wird. Zur Regelung des Antriebs wird gemass einer be\ orzugten Ausführungsform des Betriebs der erfindungsgemassen Vorrichtung auf den Übergang der Phase Bmo zu Phase Bbc abgestellt und der Bremsvorgang dadurch so bemessen, dass die Formularbahn genau in der z B. in üblicher Weise durch aufgedruckte Markierungen gesteuerten Position an der Quertrenneinrichtung positioniert wird
Praktisch geschieht dies zweckmassigerweise so, dass jeder sequentiell-selektive Vorschubtakt der Formularbahn durch ein der gewünschten Formularlange entsprechendes und durch Markierungen auf der Formularbahn ausgelostes Signal erzeugt wird und die Regelung des Vorschubs der Formularbahn an dem durch die Formularlange bestimmten Auslosepunkt erfolgt Die Ablesung kann in an sich bekannter Weise z B durch optische Ablesung der Markierung auf der Formularbahn auslost werden Die Bewegung wird durch eine Regelelektronik kontrolliert, die den Ist-Wert der Lage des Auslosepunktes mit dessen Sollwert vergleicht und aus der Differenz die Regelung des Antriebs bewirkt
Fig 4 zeigt einen abgebrochenen Teil der Führung 42 einer erfindungsgemassen Vorrichtung mit der darauf liegenden Formularbahn 43, die eine Mittellinie M und eine Breite B besitzt. Die randseitigen Führungen 45a, 45b sind in einem Abstand L in Laufrichtung (Pfeil A) vor der angetriebenen Walze 44 entfernt angeordnet, wobei der Abstand L vorzugsweise mindestens ebenso gross ist, wie die Breite B der Bahn 43 Die Andruckrollen 49a, 49b sind symmetrisch zur Mittellinie M der Formularbahn angeordnet und drucken die Formularbahn im Bereich der Friktionsbelage gegen die Walze, die über die Achse 40 mit dem Antrieb 46 verbunden ist und die Betätigung der Walze in der oben dargelegten Weise steuert bzw regelt
Das oben dargelegte Ausführungsbeispiel dient zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung der Erfindung und bietet allgemein eine Vorrichtung zur Verarbeitung mindestens einer Formularbahn durch kontinuierlichen oder taktweisen Vorschub und Schneiden der mindestens einen Formularbahn; die Vorrichtung besitzt mindestens eine zu einer Quertrenneinrichtung hin zusammenlaufende Fuhrung für die mindestens eine Formularbahn Wenn mehr als eine Formularbahn verarbeitet werden sollen, ist die Anzahl der Fuhrungen naturlich entsprechend grosser, die Vorrichtung besitzt Mittel zur Steuerung des Vorschubs der Foπnularbahn und mindestens eine angetriebene Walze, die sich quer zur Arbeitsrichtung über die Arbeitsbreite der Vorrichtung erstreckt und mit mindestens ei- ner Andruckeinrichtung, z B einer oder zwei nicht angetriebenen Mitlauferrollen, zusammenwirkt, die angetriebene Walze hat eine durchgehende Hauptachse, die nur an einer Seite mit einem Antrieb zur Rotation der durchgehenden Hauptachse verbunden ist, diese Hauptachse tragt mindestens ein Paar um die Hauptachse drehbare zylindrische Hülsen, die über ein mechanisches oder anders wirkendes Ausgleichsgetriebe miteinander in Wirkungsverbindung stehen
In der obigen Beschreibung sind einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt Es versteht sich jedoch, dass es sich hierbei nicht um beschrankende sondern lediglich der Erläuterung dienende Spezifizierungen handelt Die angegebenen speziellen Werkstoffe und Vorrichtungselemente sowie die Konstruktions- oder Betriebsparameter können vielmehr an Hand der erfinderischen Lehre im Rahmen des Fachwissens vielfach abgeändert werden

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 Vorrichtung (1) zur Verarbeitung mindestens einer Formularbahn durch kontrolliertes Vorschieben und Zuschneiden der mindestens einen Formularbahn(Bι), welche Vorrichtung mindestens eine, zu einer Quertrenneinrichtung (1 1) hin verlaufende Fuhrung (12) für die Formularbahn aufweist und die Vorrichtung (1) Einrichtungen (17, 162) zur Steuerung des Vorschubs der mindestens einen Formularbahn besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Vorschieben der Formularbahn mindestens eine an- getriebene Walze (182) aufweist, die sich quer zur Arbeitsrichtung über die Arbeitsbreite der Vorrichtung erstreckt und mit mindestens einer Andruckeinrichtung (192a, 192b) zusammenwirkt, wobei die angetriebene Walze eine durchgehende Hauptachse (20) besitzt, die nur an einem ihrer beiden Enden (201 ) mit einem Antrieb zur Rotation der durchgehenden Hauptachse verbunden ist, und wobei die Hauptachse (20) mindestens ein Paar von um die Hauptachse drehbaren zylindrischen Hülsen (21 ,22) aufweist, die über ein Ausgleichsgetriebe (24) miteinander in Wirkungsverbindung stehen.
2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Ausgleichsgetriebe (24) ein mechanisches Getriebe ist, das zwei Antriebskegelrader (21 1 ;221) und zwei Ausgleichskegelrader (261, 262) besitzt, wobei jedes der Antriebskegelrader drehstarr mit der zugehörigen Hülse (21,22) verbunden ist und die zwei Ausgleichskegelrader drehbar um eine Querachse (28) angeordnet sind, die mit der Hauptachse verbunden ist, wobei jedes der Antriebskegelrader in Eingriff mit den zwei Ausgleichskegelrädern steht
3 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs- und/oder die Ausgleichskegelrader (21 1 ,221 ,261 ,262) als Zahnkegelrader ausgebildet sind
4 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs- und/oder die Ausgleichskegelrader (21 1,221 ,261 ,262) selbstschmierend ausgebildet sind, z B indem sie mindestens an ihren in Eingriff miteinander stehenden Oberflachen aus selbstschmierenden Polymeren bestehen 5 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Hülsen (21,22) mit Friktionsflachen (219,229) aus einem gummielastischen Material, z B mit einer Shoreharte A von 80 - 100 belegt ist
6 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Friktionsflachen aus einem praktisch starren Material bestehen und eine strukturierte Ober- flache, z B Rauhigkeit, insbesondere durch einen anhaftenden feinkornigen Hartstoff, aufweisen
7 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Fuhrung (12) für die Formularbahn (Bj) zwei einander gegenüberliegende Kontaktstellen (13a, 13b) zum Anliegen an den beiden Seiten der Formularbahn besitzt und die Kontaktstellen in Durchlaufrichtung mindestens um die Arbeitsbreite der Vorrichtung beabstandet vor der Walze (182) angeordnet ist
8 Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung gemass einem der Ansprüche 1 - 7 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Vorschubtakt der Formularbahn (Bi) zur Quertrenneinrichtung (1 1) eine Beschleunigungsphase (BaCc), eine Bewegungsphase (Bmov) und eine Bremsphase (Bbr) umfasst, wobei die Beschleunigungsphase durch ein der gewünschten Formularlange entsprechendes Signal ausgelost und die Regelung des Vorschubs der Formularbahn an einem durch die Formularlange bestimmten Auslosepunkt erfolgt
9 Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formularbahn als Auslosepunkte Markierungen tragt, deren Ablesung das der gewünschten Formularlange entsprechende Signal auslost, wobei die Lage des Auslosepunktes durch eine Regelelektronik kontrolliert wird, die den Ist-Wert des Auslosepunktes mit dem Soll-Wert vergleicht und aus der Differenz die Regelung des Antriebs bewirkt
10 Verfahren zur Verarbeitung mindestens einer Formularbahn durch Vorschieben der mindestens einen Formularbahn zu einer Zuschneideeinrichtung zur Herstellung von
Einzelformularen, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschieben der mindestens einen Formularbahn von einer angetriebenen Walze ( 182) bewirkt wird, die sich quer zur Arbeitsrichtung über die Arbeitsbreite der Vorrichtung erstreckt und mit mindestens einer Andruckeinrichtung (192) zusammenw irkt, wobei die angetriebene Walze eine durchgehende Hauptachse (20) besitzt, die nur an einem ihrer beiden Enden (201 ) mit einem Antrieb zur Rotation der durchgehenden Hauptachse verbunden ist, und wobei die Hauptachse (20) mindestens ein Paar von um die Hauptachse drehbaren zylindrischen Hülsen (21 ,22) aufweist, die über ein Ausgleichsgetriebe (24) miteinander in Wirkungsverbindung stehen
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