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Die
Erfindung betrifft einen Querschneider für eine kontinuierlich zugeführte Papierbahn
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Querschneider
werden z. B. in der Papierveredelung beim Rollenoffsetdruck eingesetzt,
um z. B. bedruckte Papierbahnen in rechtwinklige Bogen zu schneiden.
Hierfür
sind beispielsweise als mechanische Vorrichtungen aus der
US 4,221,377 sogenannte
Rotationsquerschneider bekannt, bei denen Messer auf zwei drehbaren
Walzen montiert sind, zwischen denen die Papierbahn transportiert
wird. Wenn ein Schnitt erfolgen soll, werden die Walzen angetrieben,
so dass die Papierbahn von den Messern senkrecht zur Bahnlaufrichtung
durchtrennt wird. Ein anderer Querschneider ist in der
DE 23 48 320 C3 beschrieben.
Hier ist ein umlaufendes Messer über
einem feststehenden Messer angeordnet. Jeweils nach dem Schnitt
werden die Bogen weiter transportiert, hierbei abgebremst und schließlich auf
einem Stapel abgelegt.
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Aus
der
DE-OS 2 019 320 ist
eine Transporteinrichtung an rotierenden Querschneidern bekannt, bei
der eine Gegenwalze (Untermesserzylinder) so mit Unterdruck beaufschlagbar
ist, dass ein Bogen (Blatt) am Umfang der Gegenwalze so lange transportiert
wird, bis eine Vorderkante des Bogens von einer nachfolgenden Transferwalze
(zweiter Saugzylinder) übernommen
wird. Die Gegenwalze und die Transferwalze sind hier in einer horizontalen
Ebene angeordnet. Eine Bremsvorrichtung für die Bogen ist nicht vorhanden.
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Nachteil
der bekannten mechanischen Querschneider ist, dass es bei der Verwendung
von so genannten Coldset-Druckfarben, die durch Reaktion an der
Luft abbinden und nicht getrocknet werden müssen, zu Verschmierungen des
Druckbilds und zu verstärkten
Ablagerungen der Druckfarbe an von der Bahn berührten Bauteilen kommen kann.
Daher ist die Druckqualität
nicht durchgängig
befriedigend, und der Querschneider muss häufig gereinigt werden, um die
Ablagerungen zu entfernen.
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Daher
werden bis heute beim Coldset-Drucken ausschließlich Bogen in der Druckmaschine verarbeitet;
Rollenware wird hierbei nicht bedruckt, es sei denn, die Papierbahn
wird vor dem Druck zu Bogen geschnitten. Dies hat den Nachteil,
dass das Drucken mit maximal 10.000 Bogen/h bei beidseitigem Druck
sehr viel langsamer erfolgt als bei Rollendruck (bis zu 45.000 Blatt/h
beidseitiger Druck) und dass die Druckmaschine aufwändiger ist.
Andererseits hat das Coldset-Drucken den Vorteil, dass die Nachbehandlung
der veredelten Papierbahn weniger aufwändig ist, weil z. B. Trocknen
und Kühlen
entfallen, so dass eine Anlage vergleichsweise kompakt und sparsam
im Energieverbrauch ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Querschneider für bedruckte Papierbahnen zu
schaffen, der die Anwendung des Rollendrucks auch für Coldset-Druckfarben
erlaubt.
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Die
Aufgabe ist durch Anspruch 1 gelöst.
Die Ablegevorrichtung umfasst eine Transferwalze und eine Bremswalze,
wobei die Transferwalze zwischen einem unteren Bereich der Gegenwalze
und oberhalb der Bremswalze sowie in geringem Abstand zu diesen
Walzen angeordnet ist. Daher wird auch im Bereich der Bogenablage,
also nach dem Schnitt, ein Verschmieren des Drucks wirksam vermieden.
Das Gegenmesser, das vorzugsweise als Gegenplatte ausgebildet ist,
ist auf einer Gegenwalze angeordnet. Hierdurch wird die Papierbahn
unterstützt
bis zum Schnitt geführt
und nach dem Schnitt als Bogen weiter transportiert. Auf diese Weise
können
die Vorteile des Coldset-Drucks mit denen des Rollendrucks vereint
werden: Einerseits sind keine Trocknungs- und Kühlvorrichtungen erforderlich,
so dass die Gesamtanlage relativ kompakt gebaut ist und energiegünstig arbeitet.
Andererseits ist der Druck mit einer sehr hohen Geschwindigkeit
möglich,
so dass insbesondere Massendrucksachen verarbeitet werden können.
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Die
Unteransprüche
betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
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Die
Vorrichtung zum Zuführen
umfasst nach Anspruch 2 mindestens eine rotierend antreibbare Saugwalze.
Hierdurch wird ein ausreichend hoher Zug auf die Papierbahn ausgeübt und diese
so sicher in den Querschneider transportiert. Gleichzeitig wird durch
den von der Saugwalze ausgeübten
Unterdruck ein Schlupf zwischen dieser und der Papierbahn verhindert,
so dass der Druck nicht verschmieren kann.
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Zusätzliche
Blasmittel an der Transferwalze nach Anspruch 4 und 5 bewirken einen
sicheren Übergang
der Bogen auf die Bremswalze.
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Nach
Anspruch 6 sind auf der Gegenwalze mindestens zwei Gegenmesser angeordnet,
wobei ein Umfang der Gegenwalze der doppelten Länge des Bogens entspricht.
Hierdurch wird der Transport insgesamt ruhiger.
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Ein
Umfang der Messerwalze sollte mindestens genau einer Länge des
Bogens oder einem ganzzahligen Vielfachen davon entsprechen. Hierdurch
ist gewährleistet,
dass der Schnitt mit einem Druckbild übereinstimmt.
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Insgesamt
besteht ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Querschneiders darin, dass
bei Änderungen
der Qualität
der Papierbahn, besonders der Grammatur oder der Dicke, die Einstellungen
an dem Querschneider (nach dem Stand der Technik besonders bei Schwebeleisten)
nicht verändert
werden müssen.
Daher sind hier solche Änderungen schnell
und problemlos durchführbar.
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Die
Erfindung wird anhand der vereinfacht dargestellten Zeichnung weiter
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Querschneiders und
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2 eine
Ablegevorrichtung der 1 als Detail.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich ist eine Papierbahn 1 in
Bahnlaufrichtung hintereinander über
zwei parallele antreibbare Einzugswalzen 2 geführt und
hierbei umgelenkt. Die Einzugswalzen 2 sind als Saugwalzen
ausgeführt;
das bedeutet, jede von ihnen weist einen perforierten Mantel 3a sowie eine
seitlich eingeführte,
fest stehende Absaugleitung 5a auf. Zur Begrenzung einer
Menge an abzusaugender Luft und zur besseren Führung der Papierbahn 1 ist
bei jeder der Einzugswalzen 2 ein wirksamer Saugbereich
auf einen Umschlingungsbereich der Papierbahn 1 begrenzt.
Hierfür
sind im Inneren jeder Einzugswalze 2 zwei entsprechende
Dichtleisten 4 zwischen der fest stehenden (nicht rotierbaren) Absaugleitung 5a und
dem Mantel 3a angeordnet. Eine Öffnung der Absaugleitung 5a weist
in den wirksame Saugbereich.
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Von
der zweiten der Einzugswalzen 2 ist die Papierbahn 1 über eine
antreibbare Gegenwalze 6 geführt. Diese ist parallel zu
den Einzugswalzen 2 und wie diese als Saugwalze ausgebildet
und weist hiefür
im Wesentlichen den gleichen Aufbau mit perforiertem Mantel 3b,
Absaugleitung 5b und Dichtleisten 4 auf. In den
Mantel 3b der Gegenwalze 6 sind parallel zu ihrer
Längsachse
zwei Gegenmesser 7 so eingelassen, dass sie in etwa mit
dem Außenumfang des
Mantels 3b abschließen
und um 180° versetzt angeordnet
sind. Jedes Gegenmesser 7 ist als Leiste mit ebener Oberfläche ausgebildet.
Der Umfang der Gegenwalze 6 entspricht der doppelten Länge eines von
der Papierbahn 1 abgeschnittenen Bogens 1A.
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Oberhalb
der Gegenwalze 6 ist eine antreibbare Messerwalze 8 so
gelagert, dass ihre Längsachse
parallel und horizontal zu der Längsachse
der Gegenwalze 6 von den Einzugswalzen 2 weg (das
ist nach 1 nach rechts) versetzt ist. An dem Außenumfang
der Messerwalze 8 ist parallel zu deren Längsachse
ein Messer 9 lösbar
befestigt, wobei der Umfang der Messerwalze der Länge des
von der Papierbahn 1 abgeschnittenen Bogens 1A entspricht.
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Die
Messerwalze 8 und die Gegenwalze 6 sind derart
synchronisiert, dass im Betrieb das Messer 9 immer genau
auf eines der Gegenmesser 7 trifft; das heißt, die
Messerwalze 8 ist doppelt so schnell angetrieben wie die
Gegenwalze 6. Der gegenseitige Abstand zwischen der Messerwalze 8 und der
Gegenwalze 6 ist so einstellbar, dass in einer entsprechenden
Stellung eine Schneide des Messers 9 so eben die Oberfläche des
Gegenmessers 7 berührt.
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Von
der Gegenwalze 6 ist die Papierbahn 1 beziehungsweise
der Bogen 1A auf eine antreibbare Transferwalze 10 und
eine antreibbare Bremswalze 11 geführt, die gemeinsam Teile einer
Ablegevorrichtung 12 bilden und jeweils einen Umfang entsprechend
der Länge
des Bogens 1A aufweisen. Die Transferwalze 10 ist
im unteren Bereich der Gegenwalze 6 und mit minimalem Abstand
zu dieser so angeordnet, dass die Längsachsen horizontal versetzt und
die Messerwalze 8 und die Transferwalze 10 in etwa
vertikal übereinander
angeordnet sind. Die Transferwalze 10 ist teilweise als
Saugwalze und teilweilweise als Blaswalze ausgebildet. Hierfür ist ihr Mantel 3c perforiert;
in der Transferwalze 10 sind eine fest stehende Saugleitung 5c mit Öffnung in
einen Saugbereich und ein fest stehendes Blasrohr 13 mit Öffnung in
einen Blasbereich angeordnet. Das Blasrohr 13 ist an eine
Druckluftleitung angeschlossen. Der Saugbereich, der Blasbereich
und ein nicht wirksamer Bereich sind ortsfest und durch die Dichtleisten 4 voneinander
getrennt. Der Saugbereich beginnt an der Stelle, an der die Gegenwalze 6 und
die Transferwalze 10 den kürzesten Anstand zueinander aufweisen,
und endet in Laufrichtung der Papierbahn 1 beziehungsweise
des Bogens 1A in einem Bereich, wo die Transferwalze 10 und
die Bremswalze 11 nahe beieinander sind. Unmittelbar an
den Saugbereich schließt
sich der Blasbereich an, der sich über in etwa 20° bis 45° des Umfangs
der Transferwalze 10 erstreckt. Mindestens eine Öffnung des
Blasrohrs 13 wirkt in dem Blasbereich. Zwischen dem Anfang des
Saugbereichs und dem Ende des Glasbereichs ist der nicht wirksame
Bereich angeordnet.
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Ein
sich über
die gesamte Breite erstreckender Teilbereich des Mantels 3c der
Transferwalze 10 ist ohne Bohrungen ausgeführt, so
dass hier weder Sog noch Druck wirken. In diesem Teilbereich ist
vorzugsweise eine Düse 14 angeordnet,
die sich über
einen wesentlichen Teil der Breite der Transferwalze 10 und
parallel zu deren Längsachse
erstreckt. Die Düse 14 ist
an die Druckluftleitung angeschlossen und z. B. als Schlitzdüse ausgeführt. Der
Teilbereich ist relativ zu den Gegenmessern 7 so angeordnet, dass
er im Betrieb immer kurz vor einem der Gegenmesser 7 die
Linie des kürzesten
Abstands zwischen der Gegenwalze 6 und der Transferwalze 10 erreicht.
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Die
Bremswalze 11 ist unterhalb der Transferwalze 10 und
nach rechts versetzt so angeordnet, dass zwischen ihnen ein geringer
Abstand vorhanden ist. Die Bremswalze 11 ist als Saugwalze
mit perforiertem Mantel 3d, Saugleitung 5d und
Dichtleisten 4 ausgebildet, wobei ihr wirksamer Bereich
in der Nähe
zu der Transferwalze 10 auf einen Umfangsbereich von circa
90° ± 10° beschränkt ist.
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Hinter
der Bremswalze 11 ist eine Ablage 15 zur Bildung
eines Stapels von Bogen 1A angeordnet.
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Die
Umfänge
der Einzugswalzen 2 und der Bremswalze 11 sind
unabhängig
von der Länge
der Bogen 1A. Die Umfänge
der übrigen
Walzen des Querschneiders müssen
immer dem Produkt aus einer ganzen Zahl und der Länge des
Bogens 1A entsprechen.
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Im
Betrieb werden die Messerwalze 8 und die Transportwalzen,
das sind die Einzugswalzen 2, die Gegenwalze 6,
und die Transferwalze 10, so angetrieben, dass deren Umfangsgeschwindigkeit
genau einer Transportgeschwindigkeit der Papierbahn 1 in
einer vorgeschalteten Druckmaschine entspricht. Über die Saugleitungen 5 wird
Luft abgesaugt und so alle wirksamen Saugbereiche der Saugwalzen
unter Unterdruck gesetzt, so dass die Papierbahn 1 fest und
im Wesentlichen unverrückbar
an diesen Saugwalzen anliegt. Eine Relativgeschwindigkeit zwischen
den Saugwalzen und der Papierbahn 1 beziehungsweise den
Bogen 1A und damit Schlupf ist so verhindert.
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Die
Einzugswalzen 2 ziehen die Papierbahn 1 aus der
Druckmaschine und transportieren sie zu der Gegenwalze 6,
von der die Papierbahn 1 um circa 180° umgelenkt wird. Die Gegenwalze 6 wirkt
mit der Messerwalze 8 derart zusammen, dass die Papierbahn 1 zu
Bogen 1A definierter Länge
geschnitten wird. Hierfür
trifft das Messer 9 mit jeder Umdrehung der Messerwalze 8 auf
eines der Gegenmesser 7, so dass ein Schnitt senkrecht
zur Transportrichtung der Papierbahn 1 erfolgt; das vor
dem Schnitt befindliche Stück
der Papierbahn 1 wird dann jeweils als Bogen 1A weiter
transportiert, während
hinter dem Schnitt weiter die Papierbahn 1 transportiert wird.
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Ein
Anfang der Papierbahn 1 löst sich am Ende des Umschlingungsbereichs
der Gegenwalze 6 von dieser ab und wird von der Transferwalze 10 angesaugt, übernommen
und weiter transportiert. Er wird dann im Blasbereich infolge der
Wirkung der Druckluft von der Transferwalze 10 gelöst und schwebt – noch immer
mit im Wesentlichen der Transportgeschwindigkeit – über der
Ablage 15 und dem gegebenenfalls darauf gebildeten Stapel.
In der Zwischenzeit ist ein Schnitt wie oben beschrieben erfolgt,
so dass der Anfang der Papierbahn 1 zu einem Anfang des
Bogens 1A geworden ist. Das Ende dieses Bogens 1A gelangt
im weiteren Verlauf auf die Transferwalze 10, und zwar
auf den Teilbereich ohne Bohrungen. Daher wirkt hier kein Unterdruck,
so dass sich das Ende des Bogens 1A infolge der Fliehkraft von
der Transferwalze 10 löst;
dies kann besonders im Anfahr- oder Stopp-Betrieb durch Druckluft
aus der Düse 14 unterstützt werden.
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Das
Ende des Bogens 1A gelangt dann auf die Bremswalze 11,
die mit einer Bremsgeschwindigkeit, die wesentlich geringer ist
als die Transportgeschwindigkeit, angetrieben wird. Durch den von
der Bremswalze 11 ausgeübten
Unterdruck wird das Ende des Bogens 1A an dieser festgehalten
und so auf die Bremsgeschwindigkeit abgebremst. Auch hierbei ist
eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Ende des Bogens 1A und
der Bremswalze 11 verhindert. Sobald das Ende des Bogens 1A den
wirksamen (Saug-)Bereich der Bremswalze verlässt, löst sich der Bogen 1A und
gleitet über
die Ablage 15 beziehungsweise über den Stapel, bis sein Anfang
auf einen Anschlag 16 trifft. Hierbei ist die Geschwindigkeit
des Bogens 1A so weit abgebremst, dass er sich jetzt setzt
und auf der Ablage 15 beziehungsweise auf dem Stapel zu
liegen kommt.
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Diese
Vorgänge
wiederholen sich kontinuierlich bist zu einem Stopp.
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In
einer Alternative weist die Messerwalze 8 einen Umfang
entsprechend der doppelten Länge des
Bogens 1A auf. Es sind dann zwei Messer 9 angeordnet,
die um 180° versetzt
sind.
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In
einer Alternative weist die Transferwalze 10 einen Umfang
entsprechend der doppelten Länge des
Bogens 1A auf. Es sind dann zwei Teilbereiche ohne Bohrungen
und zwei Düsen 14 angeordnet.
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In
einer weiteren Alternative sind Reinigungsvorrichtungen für die Saugwalzen
angeordnet, die z. B. automatisch in vorbestimmten Intervallen oder
manuell bei Bedarf angesteuert werden.