EP0857155A1

EP0857155A1 - Vorrichtung und verfahren zum zusammenführen und veredeln mehrerer papierbahnen

Info

Publication number: EP0857155A1
Application number: EP96934746A
Authority: EP
Inventors: Joseph Schweiger
Original assignee: Branstal Printing Participation Establishmant
Current assignee: Branstal Printing Participation Establishmant
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1998-08-12
Also published as: WO1997015517A1; CA2235463A1; AU7295896A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Zusammenführen und Veredeln wenigstens zweier Papier- bzw. Folienbahnen umfasst Abrolleinheiten (1a, 1b, 1c), in denen jeweils eine mit in periodischen Abständen aufgebrachten Markierungen (25) versehene Papierbahn (3a, 3b, 3c) mittels Abzugswalzen (7a, 8a, 7b, 8b, 7c, 8c) von einer Rolle (2a, 2b, 2c) abgezogen wird, die gegebenenfalls über Umlenkwalzen (13a, 13b, 13c) geführt und mit der wenigstens zweiten Papierbahn (3a, 3b, 3c) zusammengeführt und einer Bearbeitungsstrecke (11) zugeführt wird. In der Bearbeitungsstrecke (11) durchlaufen die wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) - gegebenenfalls voneinander unabhängige - Bearbeitungseinheiten und werden einer Weiterverarbeitungseinheit (15) zugeführt. Es sind Mittel zur kongruenten Längs- und/oder Querregisterregelung der wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) vorgesehen, die Mittel zum Aufbau einer für jede der wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) über die jeweilige Papierbahnbreite im wesentlichen gleichen Papierspannung, Bahntaster (18, 17a, 17b, 17c) zum Registrieren der zeitlichen Abfolge der Markierungen (25) jeder Papierbahn (3a, 3b, 3c) und eine Steuereinheit (19) zur Ansteuerung jeweils eines Antriebs bzw. einer Bremsvorrichtung und/oder zur Ansteuerung jeweils eines Motors (28a, 28b, 28c) umfassen, der jeweils einer quer zur Laufrichtung der jeweiligen Papierbahn (3a, 3b, 3c) angeordneten Querwalze (24a, 24b, 24c) zugeordnet ist.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ZUSAMMENFUHREN UND VEREDELN

MEHRERER PAPIERBAHNEN

Dxe Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenführen und Veredeln mehrerer Papierbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie ein Verfahren zum Zusammenführen und Ver¬ edeln mehrerer Papierbahnen.

Unter dem Veredeln einer Papierbahn wird im weitesten Sinn jegliche Form der Bearbeitung verstanden, sei es Bedrucken, Beschichten, Numerieren, Lochen, Stanzen, oder auch das Auf¬ bringen bzw. Belegen (Bekleben) mit Kunststoffkarten, wie Kreditkarten, mit Musterpäckchen, mit Etiketten, oder die Erstellung von Adressenfenstern und deren Abdeckung durch durchsichtige Folien.

Wird eine einzelne, endlose Papierbahn veredelt, so ist auf- grund einer Synchronisierung der Abläufe die fehlerfreie

Weiterverarbeitung derselben, wie Falzen oder Querschneiden, einzig von der korrekten Einhaltung der Bahngeschwindigkeit abhängig. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass an den Papierbahnen Registerlochungen vorgesehen werden, in die Stachelbänder, die entlang der Bearbeitungs- bzw. Verede- lungsstrecke angeordnet sind, eingreifen und damit einen Synchronvorschub der Papierbahn gewährleisten. Diese Art der Längsregistrierung zeigt jedoch den Nachteil, dass einer¬ seits in der Weiterverarbeitungseinheit dieser Perforations- rand im allgemeinen entfernt werden muss, und andererseits bedeutet dieser zweiseitige Perforationsrand Verlust von an sich hochwertigem Material.

Bei einer bekannten Vorrichtung wird dieser Nachteil beho- ben, indem die Papierbahn mit Markierungen versehen wird, welche über einen Bahntaster registriert werden. Dieser Ta¬ ster ist vor der Weiterverarbeitungseinheit angeordnet. Da- mit wird - über eine entsprechende Steuerung - eine passer¬ gerechte Weiterverarbeitung, wie Bedrucken, Prägen, Stanzen oder Schneiden von bereits bearbeiteten, beispielsweise vor¬ bedruckten, Bahnen ermöglicht. Über die Steuerung wird dabei der Antrieb der Abrollwalzen an der Abrollemheit geregelt, wodurch die Formatlänge beeinflussbar wird. Alternativ dazu kann gegebenenfalls auch das Register über einen den Antrieb der vor der Weiterverarbeitungseinheit angeordneten Vor- schubwalzen beeinflussenden Synchronmotor korrigiert werden.

Ein ganz anderer Sachverhalt ergibt sich aber, wenn nicht nur eine Bahn veredelt und weiterverarbeitet werden soll - eine Forderung, die sich beispielsweise beim Zeitungsdruck stellt, sondern mehrere Bahnen verarbeitet werden sollen, gegebenenfalls in unterschiedlicher Weise - man denke bei¬ spielsweise an eingeklebte Musterpäckchen oder an heraus¬ nehmbare Antwortkarten. Dafür hat es bis jetzt keine befrie¬ digenden Lösungen gegeben. Sicherlich ist eε möglich, alle Papierbahnen über Stachelbänder zu führen, jedoch wäre damit eine unabhängige Bearbeitung einzelner Bahnen nicht möglich. Die andere, oben dargestellte Vorrichtung ist zwar für eine Papierbahn einsetzbar, jedoch nicht für mehrere Bahnen, die gemeinsam, d.h. übereinander, geführt sind, und gegebenen¬ falls unabhängig bearbeitet werden und gegebenenfalls Bahnen unterschiedlicher Qualität oder mit unterschiedlicher Ver¬ edelung (beispielsweise Belegung) sind.

Die Erfindung hat sich demzufolge die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit deren Hilfe mehrere Papierbahnen zusammengeführt und - gegebenen¬ falls unabhängig voneinander - veredelt werden, und die längs- und querregistergenau gemeinsam einer Weiterverar¬ beitungseinheit zugeführt werden können. Eine Möglichkeit der Lösung dieser Aufgabe ist durch die Verwirklichung der Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10 gegeben. Vorteilhafte Ausbildungen werden in den abhängigen Ansprü¬ chen beschrieben.

Unter "Papierbahnen" im Sinne der Erfindung sind alle jene Materialien zu verstehen, die bahnenförmig vorliegen, die gegebenenfalls einem Veredelungsprozess unterworfen werden, die jedenfalls mit anderen Bahnen zusammengeführt werden, und die danach mit diesen anderen Bahnen gemeinsam einer Weiterverarbeitung unterzogen werden. So sind damit bei- spielsweise Folienbahnen, eher dünne Kartonbahnen und Pa¬ pierbahnen unterschiedlicher Dicke und Qualität umfasst.

Unter "Zusammenführen" der einzelnen Papierbahnen ist das untereinander Anordnen der bereits abgerollten Papierbahnen - gegebenenfalls in Abstand zueinander - zu verstehen, bevor diese die Bearbeitungsstrecke durchlaufen, wo sie gegebenen¬ falls unabhängig voneinander oder auch gar nicht bearbeitet werden, d.h. auch gegebenenfalls andere Wege zurücklegen. So ist es erfindungsgemäss möglich, dass eine der Bahnen ohne Bearbeitung die Bearbeitungsstrecke durchläuft, während eine andere Bahn über Umlenkwalzen geführt wird und Veredelungs- prozessen unterworfen wird. In gleicher Weise können aber auch alle Bahnen m einer Bearbeitungseinheit gleichzeitig bearbeitet werden, beispielsweise gecrimpt oder numeriert werden.

Unter "Markierungen" werden alle möglichen, über "Bahn¬ taster" registrier- bzw. erfassbaren Anordnungen verstanden, wie aufgedruckte - gegebenenfalls unsichtbare und nur über Infrarotscanner lesbare - Strichcode oder Keilformen, Punkte bzw. Punktanordnungen, Magnetstreifen, Chips oder auch vorgegebene, für die jeweiligen Papierbahnen jeweils zu bestimmenden Referenzpunkte. Die "Bahntaster" werden dementsprechend zu wählen sein, es sind darunter Regi- strieremπchtungen unterschiedlichster Art zu verstehen, wie elektrooptische Scanner, Infrarot-, Chip- oder Magnetle¬ segeräte. Unter "Registrieren" wird jedes Erfassen durch einen solchen Bahntaster verstanden, womit dem Steuergerät unmittelbar oder mittelbar eine Information verfügbar ge¬ macht wird.

Unter "Querwalzen" sind ganz allgemein Führungen zu verste¬ hen, die im wesentlichen senkrecht auf die Bahnlaufrichtung der jeweiligen Papierbahn stehen. Es kann sich dabei bei¬ spielsweise um angetriebene Walzen handeln, um Leitbleche oder auch um friktionsbewegte Rollen, wesentlich wird eine genügende Friktion zwischen Papierbahn und "Querwalze" sein, damit der gewünschte Regelungseffekt durch einseitiges Anhe¬ ben bzw. Absenken möglich wird. Die Relativlage in Bezug auf die Bahnlaufrichtung wird zwar im allgemeinen senkrecht sein, doch auch über schräggestellte "Querwalzen", wie für die Wendekreuze der Fall, wird die Regelung der Querregistrierung möglich.

Die Mittel zur kongruenten Längs- und/oder Querregisterrege- lung der wenigstens zwei Papierbahnen umfassen einerseits Mittel zum Aufbau einer für die wenigstens zwei Papierbahnen jeweils im wesentlichen gleichen Papierspannung über die Breite der jeweiligen Bahn hin, wodurch einerseits erst die Registrierung der auf die Papierbahnen aufgebrachten Markie¬ rungen über die Bahntaster in ihrer zeitlichen Abfolge von Relevanz wird und diese Registrierung insbesondere zur Rege¬ lung der Längsregistrierung der wenigstens zwei Papierbahnen herangezogen werden kann. Erst dadurch, dass die zusammenge¬ führten Papierbahnen unter einer bestimmten Papierspannung stehen, können Unterschiede im Längsregister, die beispiels- weise aufgrund der Veredelung in der Bearbeitungsstrecke auftreten können, und die über die Registrierung der Markie¬ rungen durch die Bahntaster festgestellt werden, wieder aus¬ geglichen werden. Dazu wird über eine Steuereinheit jeweils eine Antriebs- bzw. Bremseinrichtung angesteuert, die msbe- sondere den jeweiligen Abzugswalzen zugeordnet ist, da diese als angetriebene Walzen die Bahngeschwindigkeit vorgeben. Andererseits wird über die spezielle Form und/oder Art der Markierung bzw. der Art der Abtastung über die Bahntaster gleichzeitig ein spezifisches Signal - beispielsweise be¬ stimmter Dauer - verfügbar, das zur Regelung der Querregi¬ strierung herangezogen werden kann. Dazu wird über eine Steuereinheit jeweils ein Motor angesteuert, der einer Walze zugeordnet ist, die insbesondere die jeweils letzte Walze vor dem Zusammenführen der einzelnen Papierbahnen, bzw. un¬ mittelbar hinter gegebenenfalls vorgesehenen Wendekreuzen vorgesehen ist. Über diesen Motor wird diese Walze einseitig angehoben bzw. gesenkt. Alternativ bzw. zusätzlich kann die Querregistrierung auch über em gesamthaftes Verschwenken der Wendekreuze erfolgen, die Steuerung geschieht wieder über einen den Wendekreuzen zugeordneten Motor.

Um über die Bearbeitungsstrecke hinweg auch beim Durchlaufen der einzelnen Bearbeitungseinheiten eine registergenaue Be¬ arbeitung der einzelnen Bahnen und deren korrekte, gemein¬ same Weiterverarbeitung in der Weiterverarbeitungseinheit zu gewährleisten, werden die Mittel zum Aufbau der Papierspan- nung wenigstens zwischen Bearbeitungsstrecke und Weiterver¬ arbeitungseinheit anzuordnen sein, und, da die Bahnen in der Weiterverbeitungsemheit im allgemeinen nicht mehr unter Spannung stehen, möglichst unmittelbar vor der Weiterverar¬ beitungseinheit.

Sind die Mittel zum Aufbau der Papierspannung als Zugwalzen¬ paar in Form von Gummiwalzen vorgesehen, so ist aufgrund der relativ nachgiebigen Oberfläche derselben der auf die zusam¬ mengeführten Papierbahnen wirkende Druck gleichmässiger über die Papierbahnenbreite verteilbar, als es beispiels¬ weise bei bekannten Zugwalzen der Fall wäre, eine gerade für veredelte Bahnen wesentliche Forderung. Sind derartige Gum¬ miwalzen an ihrem Umfang mit einem bestimmten Profil verse¬ hen, so werden auf die Papierbahn(en) aufgebrachte Verede- lungsprodukte bei dem Durchlaufen der Papierbahnen durch die Gummiwalzen in die passenden Ausnehmungen des Profils aufge¬ nommen werden, der Druck auf die zusammengeführten Papier- bahnen bleibt somit gleich. In Abhängigkeit von der verwen¬ deten Papierqualität, der Anzahl der Papierbahnen und gege¬ benenfalls von der in der Bearbeitungsstrecke vorgenommenen Bearbeitungsart der einzelnen Papierbahnen können anstelle eines einzigen Zugwalzenpaares deren mehrere vorgesehen wer¬ den, um einen ausreichenden Kraftschluss zwischen den ein¬ zelnen Papierbahnen zu gewährleisten und/oder gegebenenfalls vorhandene Luftblasen zwischen den Papierbahnen auszupres¬ sen.

Ist ein Bahntaster, der die Markierungen der obersten Bahn registriert, im Bereich der Zugwalzen, im Fall von mehreren Zugwalzenpaaren insbesondere im Bereich des m Papiertrans¬ portrichtung letzten Zugwalzenpaares, vorgesehen, so ist da- mit die Gewähr gegeben, dass die nachfolgende Weiterverar¬ beitung mit exaktem Register vor sich geht, insbesondere dann, wenn die Weiterverarbeitungseinheit möglichst unmit¬ telbar an die Zugwalzen anschliesst. Die Registrierung der Markierungen an den unter der obersten Bahn geführten Pa- pierbahnen geschieht dabei über Bahntaster, die vor der Be¬ arbeitungsstrecke vorgesehen sind - damit wird gleichzeitig auch das für die Einzelbearbeitung nötige Register korrekt - insbesondere unmittelbar vor der Zusammenführung mit der je¬ weils oberen Papierbahn. Auch für die oberste Bahn kann ein vor der Bearbeitungsstrecke angeordneter Bahntaster vorgese¬ hen werden, wodurch insbesondere bei unterschiedlichen Bear¬ beitungseinheiten in der Bearbeitungsstrecke eine Informa¬ tion zur korrekten Längs- und Querregistrierung der obersten Bahn allein gegeben ist, sätzlich zu den über den im Bereich der Zugwalzen angeordneten Bahntaster verfügbaren Regi¬ sterinformationswerten, die dann gegebenenfalls nur zur kor¬ rekten Registrierung der Aggregate der Weiterbearbei- tungsemheit und der Aggregate der Bearbeitungseinheit herangezogen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen bei¬ spielhaft beschreiben. Es zeigen: Fιg.1 eine Abrollemheit;

Fig.2 eine Seitenansicht der erfindungsgemassen Vorrich¬ tung zum Zusammenführen und Veredeln von drei Pa- pierbahnen mit drei Abrollemheiten und

Fig.3 eine Ansicht der Vorrichtung von oben entsprechend der Fig.2.

In Fιg.1 ist eme Abrollemheit 1 gezeigt, in der von einer Rolle 2 eine Papierbahn 3 abgerollt wird. Dazu ist die Achse 4 der Rolle 2, auf einer schrägen Rollenführung 5 gelagert, die Papierbahn 3 wird über eine am Umfang der Rolle 2 anlie¬ gende - im allgemeinen angetriebene und als Bremse fungie- rende - Walze 6 abgerollt, zwei Abzugswalzen 7 und 8 mit Differentialgetriebe ziehen die Papierbahn 3 mit einer be¬ stimmten, wählbaren bzw. regelbaren, Geschwindigkeit ab. Da¬ mit ist die Papierbahngeschwindigkeit festgelegt. Über einen Lesekopf 26 wird das Register der Bahn festgestellt und ei- ner Steuereinheit in einer Bahnkantensteuerung 9 als Refe¬ renzwert zugeführt, womit eme erste seitliche Registrierung der Papierbahn möglich wird.

Wie aus Fig.2 und 3 zu ersehen ist, werden über mehrere sol- eher Abrollemheiten 1a, 1b und 1c, die nebeneinander ange¬ ordnet sind, Papier- oder auch Folienbahnen 3a, 3b und 3c abgerollt. Die einzelnen Bahnen passieren Wendekreuze 10a, 10b und 10c, wo sie über Umlenkwalzen 13a, 13b und 13c ge¬ führt werden und jede nachfolgende Bahn jeweils unter die vorhergehende Bahn(en) zu liegen kommt. Danach werden sie einer Bearbeitungsstrecke 11 zugeführt.

Die Umlenkwalzen können als Umlenkführungen in Form von luftumspülten Wendeführungen ausgebildet sein, um die Frik- tion herabzusetzen. Dazu können anstelle der Umlenkwalzen mit Öffnungen versehene Rohre vorgesehen werden, in die Luft gepumpt wird und die aus den Öffnungen austritt und als Luftkissen für die darübergeführten Papierbahnen dient.

Die Papierbahnen 3a, 3b, 3c werden über Querwalzen 24a, 24b, 24c geführt, gegebenenfalls diese jeweils 90° umschlingend, die senkrecht zur Papierbahnerstreckung liegen und nach den Wendekreuzen 10a, 10b, 10c angeordnet smd.

In der Bearbeitungsstrecke 11 werden dann die drei abgeroll- ten Bahnen 3a, 3b und 3c entweder gemeinsam oder auch von¬ emander unabhängig bearbeitet, je nach erwünschten Bearbei¬ tungsschritten. So können z.B. Numerierwerke, Printmedien (wie Ink-Jet- oder Laserdrucker) , Multiflexaggregate, Ab- heftlochstationen oder auch Rotationsanieger für das Auf- bringen von Päckchen vorgesehen werden. Für jedes dieser frei plazierbaren Zwischenmodule sind Getriebekästen 12 vor¬ gesehen, die jeweils mit einem 360°- Register versehen sind.

Die Papierbahnen brauchen in der Bearbeitungsstrecke 11 nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, über Stachel¬ bänder geführt zu werden, sondern sind hier frei gespannt, und werden gegebenenfalls - je nach vorzusehendem Zwischen¬ modul - über Umlenkführungen, gegebenenfalls in der Form von Umlenkwalzen, geführt. Nichtsdestoweniger kann aber - insbe- sondere da in der Bearbeitungsemheit eine unabhängige Bear¬ beitung der einzelnen Papierbahnen möglich ist - gegebenen¬ falls für wenigstens eme der Papierbahnen eme Stachelband¬ führung vorgesehen werden.

Eme Bahn beispielsweise, die in der Bearbeitungsstrecke be¬ feuchtet wird, wird dadurch gedehnt werden. Um diesen Effekt zu kompensieren, wird die Bahn über Zwischenwalzen oder um zusätzliche Zylinder geführt, um die notwendige Spannung zu halten.

Nach Durchlaufen der Bearbeitungsstrecke 11 werden die Bah¬ nen 3a, 3b und 3c zwischen zwei angetriebene Gummizylinder 14a und 14b geführt und einer Weiterverarbeitungseinheit 15 zugeführt. Bei den bekannten Bearbeitungs- und Weiterverar¬ beitungseinheiten smd Zuggruppen, die im allgemeinen als mechanische Pressrollen ausgebildet sind, anschliessend an die Abrollemheit vorgesehen. Nach der Bearbeitungsstrecke und vor der Weiterverarbeitungseinheit werden keine weiteren Zuggruppen vorgesehen. Vor der Weiterverarbeitungseinheit angeordnete und gegebenenfalls regelbare Führungswalzen die¬ nen - wie einleitend dargestellt - in den bekannten Anord- nungen zur Korrektur des Bahn-Registers, aber nicht zum Auf¬ bau einer bestimmten Bahnspannung.

Über die Gummizylinder 14a und 14b hingegen ist es möglich, vor der Weiterverarbeitungsemheit 15 über die Papierbahn- breite eme jeweils gleiche Papierspannung aufzubauen und diese zu kontrollieren. Gummihüllen unterschiedlicher Profi¬ lierung können dabei über Walzen gezogen werden und sind da¬ mit an unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge anpassbar. So können beispielsweise Ausnehmungen an diesen Gummizylindern vorgesehen werden, in die mittels eines in der Bearbeitungs¬ strecke vorgesehenen Kartenspenders auf eine der Bahnen auf¬ geklebte Plastikkarten oder mittels emes Rotationsanlegers aufgebrachte Musterpäckchen passen. Damit wird der Druck auf alle zusammengeführten Bahnen an dieser Stelle über die Bah- nenbreite hm gleichmässig bleiben. Diese Gummizylinder 14a und 14b sind angetrieben, und zwar im wesentlichen synchron mit der Druckbildabwicklung. Die Papierbahnen werden also gezogen und über die Bearbeitungsstrecke 11 hm gespannt ge¬ halten. Die Grundeinstellung wird dabei anhand der Kontrolle der übereinanderliegenden Papierbahnen durch das Bedienungs¬ personal vorzunehmen sein, die laufenden Nachkorrekturen während des Bearbeitungsvorgangs geschehen dann über die weiter unten beschriebenen Regelungsseinrichtungen.

Gegebenenfalls kann auch der Umfang der Zugwalzen - beispielsweise durch Aufbringen eines weiteren Gummiüberzugs - vergrössert werden, was einen pro Umdrehung etwas erhöhten Durchlauf bewirkt. Auf diese Weise, bzw. alternativ durch Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Zugwalzen, kann die Spannung erhöht werden, wenn die Grundspannung über die Bearbeitungsstrecke hin ausreichend ist.

Es können auch weitere Zugwalzenpaare vorgesehen sem, die ebenfalls vorzugsweise als Gummizylinder ausgebildet smd. Eme solche Anordnung ist dann von Vorteil, wenn es sich um viellagige Produkte handelt, da beim Zusammenführen mehrerer Papierbahnen gerne Luftpolster zwischen den einzelnen - ins¬ besondere den innersten - Bahnen verbleiben, die uner¬ wünschte Modulationen in den einzelnen Registern ergeben könnten. Dazu sollten wenigstens zwei Zugwalzenpaare hinter¬ einander angeordnet werden, Variationen aufgrund von Luft- polstern können damit ausgeglichen werden. Es könnten aber zusätzlich auch zwischen bestimmten Bearbeitungsaggregaten bzw. -emheiten in der Bearbeitungsstrecke Zugwalzenpaare vorgesehen werden, was sich insbesondere bei langen Bearbei¬ tungsstrecken als vorteilhaft erweisen mag, um die Spannung über die Bearbeitungsstrecke sicher zu halten.

Im allgemeinen werden als Zugwalzen Walzen mit einem Normum¬ fang von 24" (60,96 cm) verwendet. Beide Zylinderwalzen 14a, 14b des Zugwalzenpaares smd angetrieben, und zwar synchron, sodass die gleiche Umfangsgeschwindigkeit gegeben ist. Die Achsen der beiden Zylinder 14a, 14b sind genau aufeinander ausgerichtet und stehen senkrecht zur Papiertransportrich- tung. Damit wird der von dem Zugwalzenpaar auf die dazwi¬ schenliegenden Papierbahnen ausgeübte Anpressdruck gleich, die Papierbahnen werden ohne den geringsten Umschlmgungs- wmkel geradlinig transportiert.

Es ist offensichtlich, dass - beispielsweise in Abhängigkeit vom Material bzw. der Nachgiebigkeit der Umhüllung der Zug- walzen - die Umfangsgeschwindigkeit dieser Zugwalzen an die jeweilige Dicke der dazwischen geführten Papierbahn(en) an- gepasst werden muss. Aufgrund der über die Registrierung der Markierungen verfüg¬ baren Information kann auch die Umlaufgeschwindigkeit der Zugwalze (n) modifiziert werden. Dazu wird über die Steuereinheit 19 ein Servoregler 22d zum Betrieb eines Ser¬ vomotors 20d am Getriebe 21d der vorzugsweise als Gummizy- linder 14a und 14b ausgebildeten Zugwalzen angesteuert. Da¬ mit wird gewährleistet, dass die Papierbahnen in der an¬ schliessenden Weiterverarbeitungseinheit 15 registergenau bearbeitet werden können. Aber auch die richtige Positionie¬ rung der Aggregate der Bearbeitungseinheit 11 ist derart einstellbar. In entsprechender Weise (nicht dargestellt) können die Getriebe der Zwischenmodule 12 über die Steuereinheit 19 gesteuert werden.

Em Hauptantrieb 23 ist für den Antrieb der Abzugswalzen 7 und 8, den Antrieb der Zwischenmodule 12, der Gummizylinder 14a und 14b und der einzelnen Stationen der Weiterverarbei¬ tungseinheit 15 vorgesehen.

Die Weiterverarbeitungsemheit 15 kann beispielsweise eme Schneide-, Perforations- oder Hefteinheit sein. Der Abstand zwischen Gummizylindern 14a und 14b und der Weiterverarbei¬ tungseinheit 15 sollte im allgemeinen möglichst gering sem, da - m Bahnlaufrichtung gesehen - hinter den Gummizylindern 14a und 14b keine Papierspannung mehr aufrechterhalten wird. Die fertig bearbeiteten Produkte werden dann auf einen Aus- lagetisch 16 ausgebracht oder gegebenenfalls einer zusätzli¬ chen Weiterverarbeitung, wie beispielsweise einer Buchbmde- reimaschme oder emem Falzer, zugeführt.

Hinter den Wendekreuzen 10b bzw.10c - m Bahnlaufrichtung gesehen - ist für die zweite bzw. dritte Papierbahn jeweils em Bahntaster 17b bzw. 17c vorgesehen, em weiterer Bahnta- ster 18 ist unmittelbar vor den Gummizylindern 14a und 14b angeordnet. Diese Anordnung des Bahntasters 18 unmittelbar vor den Zylindern 14a, 14b - bzw. vor dem letzten der Zug- walzenpaare - wird im allgemeinen von Vorteil sein, da die Papierbahnen m der nachfolgenden Weiterverarbeitungsemheit gegebenenfalls aufgrund der darin vorgenommenen Bearbeitung nicht mehr unter Spannung stehen, gegebenenfalls etwas zum Flattern neigen und die Ablesung der Registriermarkierungen unsicher wird. Die Papierbahnen 3a, 3b und 3c besitzen Mar¬ kierungen, die in bestimmten und gleichen Abständen aufge¬ bracht sind. Je nach Art der Bahntaster wird die Art der Markierung zu wählen sein, so beispielsweise Strich-Markie- rungen, die über Photosensoren erfassbar smd. Die Markie¬ rungen können, wie weiter unten dargestellt, quer zur Bahn¬ laufrichtung von unterschiedlicher Erstreckung sem, bei¬ spielsweise keilförmig ausgebildet, um gleichzeitig auch weitere, die Querregistrierung ermöglichende Information zu ermöglichen. Werden als Bahntaster Scannereinrichtungen vor¬ gesehen, die eme rasterartige Abtastung erlauben, so kann aber auch über kleinste Referenzpunkte die gleiche Informa¬ tion verfügbar werden. Referenzpunkte m Druckbildern - durch Voreinscannung jeweils gegebenenfalls frei wählbar - erlauben eine Kombination von seitlicher Registrierung im Hinblick auf das Zusammenführen der mehreren Papierbahnen mit einer Registrierung, die die korrekt positionierte Ab¬ folge von Bearbeitungsschritten für diese eme Papierbahn in der Bearbeitungseinheit ermöglicht.

Wird nun die erste Markierung auf der ersten und obersten Papierbahn 3a von dem Bahntaster 18 registriert, so wird über diesen Bahntaster 18 em Signal verfügbar, das einer Steuereinheit 19 zugeführt wird.

Stellt das Bedienungspersonal fest, dass die Längsregistrie- rung korrekt ist, so steht damit em Referenzwert zur Verfü¬ gung, der die erwünschte Bahngeschwindigkeit wiedergibt und der die Längsregisterregelung der obersten Bahn m bezug auf die Weiterverarbeitungseinheit 15 - bzw. in bezug auf die einzelnen Module der Bearbeitungseinheit 11 - erlaubt (die zeitliche Abfolge der über den Bahntaster 18 verfügbaren Si¬ gnale ist somit bestimmend) .

Die Spannung der Papierbahn 3a wird über die beiden Gummizy- linder 14a und 14b und die Abzugswalzen 7 und 8 (Fιg.1) er¬ halten. Die Gummizylinder 14a und 14b laufen entweder mit einer etwas grosseren Umfangsgeschwindigkeit, als die für die Bearbeitung eigentlich erwünschte Bahngeschwindigkeit erfordern würde, oder es wird die Papierspannung über die Abzugswalzen 7 und 8 entsprechend geregelt. Um nun die erforderliche Längsregistrierung zu gewährleisten, werden laufend die über den Bahntaster 18 verfügbaren Signale in der Steuereinheit 19 mit dem Referenzwert verglichen.

Bei abweichendem Ist-Wert steuert die Steuereinheit 19 - ge¬ gebenenfalls kontaktlos - einen Servoregler 22a zum Betrieb eines Servomotors 20a am Differentialgetriebe 21a der Ab¬ zugswalzen 7a und 8a an der Abrollemheit 1a an. Damit ist es möglich, die Papierbahn 3a etwas zurückzuhalten, sozusa- gen zu bremsen (bzw. zu dehnen) .

Es wird somit über die beiden Gummizylinder 14a und 14b, die Papierspannung wechselweise aufgebaut und auch kontrolliert.

Auch die anderen Papierbahnen 3b und 3c müssen exakt längs- registriert sem, und zwar gemeinsam mit der ersten Bahn 3a, da diese drei Bahnen unabhängig von deren gegebenenfalls differierenden Bearbeitung gemeinsam m der Weiterverarbei¬ tungseinheit 15 verarbeitet werden.

Passiert nun die zweite Papierbahn 3b nach Durchlaufen des Wendekreuzes 10b den Bahntaster 17b, so wird dieser die Mar¬ kierungen registrieren und jeweils Signale an die Steuerein¬ heit 19 senden. Eine exakte Längsregistrierung der Papier- bahn 3b und zwar auf die obere Papierbahn 3a ist dann gege¬ ben, wenn am Ort des Bahntasters 18 die Markierungen der beiden Papierbahnen kongruent sind. Nun ist einerseits die von der zweiten Papierbahn 3b zurückgelegte Strecke zwischen Bahntaster 17b und Bahntaster 18 bekannt und andererseits ist aufgrund des von den beiden Gummizylindern 14a und 14b auf die beiden Papierbahnen 3a und 3b ausgeübten Druckes eme bestimmte Zugkraft auf beide Bahnen gegeben. Somit kann aus der zeitlichen Abfolge der über den Bahntaster 17b er¬ haltenen Signale bestimmt werden, ob die Papierbahn 3b kor¬ rekt registriert ist.

Entsprechend der für die Papierbahn 3a beschriebenen Rege¬ lung wird auch diejenige für die Papierbahn 3b vorgenommen. Über die Steuereinheit 19 wird ein Servoregler 22b zum Be¬ trieb eines Servomotors 20b am Differentialgetriebe 21b der Abzugswalzen 7b und 8b an der Abrollemheit 1b angesteuert.

Auch für die dritte Papierbahn 3c wird in gleicher Weise die exakte Längsregistrierung geregelt. Dazu ist der Bahntaster 17c vorgesehen, über dessen Signal mittelbar em Servoregler 22c zum Betrieb eines Servomotors 20c am Differentialge- triebe 21c der Abzugswalzen 7c und 8c an der Abrollemheit 1c angesteuert wird.

Nach Passieren der Gummizylinder 14a und 14b werden die zu¬ sammengeführten Papierbahnen 3a, 3b und 3c weiterverarbei- tet; die Papierbahnen werden hier im allgemeinen nicht mehr gespannt gehalten. Daher sollte, um die Kongruenz der Bahnen zu erhalten, die Weiterverarbeitungseinheit möglichst unmit¬ telbar an die Gummizylinder 14a und 14b anschliessen.

Wahlweise kann ein Bahntaster 17a, der der obersten Papier¬ bahn zugeordnet ist, vorgesehen werden, über den gegebenen¬ falls - wie bereits oben beschrieben - eine zusätzliche bzw. alternative Register-Kontrolle bzw.-Steuerung für die ober¬ ste Papierbahn 3a möglich ist.

Die solcherart erreichte Registrierung wäre an sich für Pa¬ pierbahnen, die im wesentlichen mit in etwa gleicher Durch- schnittsgeschwmdigkeit laufen, ausreichend - die seitliche Registrierung über die oben erwähnte Bahnkantensteuerung er¬ gäbe - solange eine Ausrichtung nach Papierkanten erwünscht ist - eme genügend gute seitliche Registrierung. Aber ei- nerseits aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten - so smd Anfangsgeschwindigkeiten von ca 20m/sec und Laufge¬ schwindigkeiten von 200m/sec möglich - und andererseits auch aufgrund gegebenenfalls unterschiedlich dicker Papierbahnen wird em wenn auch geringfügiges seitliches "Davonlaufen" der Papierbahnen 3a, 3b, 3c nach Passieren der Wendekreuze 10a, 10b, 10c erfolgen, womit keine korrekte Zusammenführung der einzelnen Papierbahnen in bezug auf die seitliche Aus¬ richtung mehr gegeben ist. Ausserdem ist gegebenenfalls eme Ausrichtung auf Druckbilder (die zusammengeführten Papier- bahnen liegen dann Druckbild-deckend vor) , Ξtanzungen und ähnliches erforderlich, womit die seitliche Ausrichtung auf die Papierkanten allem ungenügend wäre. Die über die Bahn¬ sensoren 18 bzw.17a, 17b, 17c verfügbaren Signale werden auch zur Steuerung der Querregistrierung herangezogen.

Wie aus Fig.3 zu ersehen ist, ist dazu an der Querwalze 24a ein Motor 28a angeordnet, über den diese einseitig etwas an¬ gehoben bzw. abgesenkt werden kann. Durch das Schiefstellen der Achse der Querwalze 24a wird die Papierbahn 3a genngfü- gig seitlich weg"laufen". Dazu kann einerseits - in gleicher Weise wie oben anhand der Längsregistrierung beschrieben - der im Bereich der Zugwalzen angeordnete Bahntaster 18 herangezogen werden, bzw. auch der Bahntaster 17a, welcher unmittelbar hinter der Querwalze 24a vorgesehen ist bzw. die Abtastung der Markierung 25 auf der Papierbahn 3a vornimmt, solange diese noch an der Querwalze 24a aufliegt. Die über die Registrierung der Markierungen 25 - hier der Anschau¬ lichkeit halber keilförmig dargestellt - verfügbare Informa¬ tion wird der Steuereinheit 19 zugeleitet, über welche der Motor 28a an der Querwalze 24a angesteuert wird. Wie anhand der keilförmigen Markierung 25 verständlich wird, steht über die zeitliche Signalabfolge einerseits bzw. über die Dauer des jeweiligen Signals eme die Längs- und die Querregi¬ strierung ermöglichende Information zur Verfügung. Entspre¬ chendes gilt für anders ausgebildete Markierungen bzw. Ab- tastsysteme. Je nach Qualität der Papierbahnen könnte beim Anheben bzw. Absenken der Querwalze eine Art Papier"blase" entstehen. Um dies zu vermeiden, wird - wie bereits oben erwähnt - em gesamthaftes Schwenken des Wendekreuzes 10a vorzuziehen sein.

In entsprechender Weise wird die Querregistrierung der ande¬ ren Papierbahnen 3b und 3c vorgenommen. Die über die jewei¬ ligen Bahntaster 17b und 17c verfügbaren Signale werden der Steuereinheit zugeführt, die an den entsprechenden Querwal¬ zen 24b und 24c vorgesehene Motoren 28b und 28c ansteuern, welche dann jeweils in Abhängigkeit von der über die Signale verfügbaren Information diese Querwalzen 24b und 24c anheben oder absenken, und zwar unabhängig voneinander. Damit ist - in gleicher Weise wie für die Längsregistrierung - auch für die Querregistrierung für jede der Papierbahnen eme an sich unabhängige jedoch aufeinander abgestimmte Steuerung gege¬ ben.

Innerhalb der Bearbeitungsstrecke 11 könnten - wie auch be¬ reits oben angedeutet - in bekannter Weise zusätzlich Mittel zur Überwachung der einzelnen Register vorgesehen werden.

Im Anschluss an die Wendekreuze 10a, 10b und 10c können Füh- rungsrollen 27 (in Fig.2 und 3 strichliert angedeutet) vor¬ gesehen sem, die gegebenenfalls auch angetrieben smd und im wesentlichen der Papierführung aber nicht der Papierklem- mung dienen. Im letzteren Fall sollte dann für jede der Bah¬ nen eine Zuggruppe, gegebenenfalls in traditioneller Ausbil¬ dung, zur korrekten Registrierung vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Zusammenführen und Veredeln wenigstens zweier Papier- bzw. Folienbahnen, mit wenigstens zwei Ab¬ rollemheiten (1a, 1b, 1c) , in der jeweils eine mit in pe¬ riodischen Abständen aufgebrachten Markierungen (25) ver¬ sehene Papierbahn (3a,3b, 3c) mittels Abzugswalzen (7a,8a, 7b, 8b, 7c,8c) von einer Rolle (2a, 2b, 2c) abgezogen und, gegebenenfalls über Umlenkwalzen (13a, 13b, 13c) an

Wendekreuzen (1Oa, 1 Ob, 1 Oc) geführt, mit der wenigstens zweiten Papierbahn (3a, 3b, 3c) zusammengeführt und einer Bearbeitungsstrecke (11) zugeführt wird, in der vorzugsweise die wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) - gegebenenfalls vonemander unabhängige - Be¬ arbeitungseinheiten durchlaufen und einer Weiterverarbei¬ tungseinheit (15) zugeführt werden, dadurch gekennzeich¬ net, dass Mittel zur kongruenten Registerregelung der wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind, die folgende Teile umfassen:

- Mittel zum Aufbau einer für jede der wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) über die Papierbahnbreite im wesentlichen gleichen Papierspannung;

- Bahntaster (18, 17a, 17b, 17c) zum Registrieren der zeit- liehen Abfolge der Markierungen (25) jeder Papierbahn

(3a,3b, 3c) und

- eme Steuereinheit (19) zur Ansteuerung jeweils eines - insbesondere den jeweiligen Abzugswalzen (7a,8a, 7b, 8b, 7c, 8c) zugeordneten - Antriebs bzw. emer Bremsvorrich- tung und/oder jeweils eines Motors (28a, 28b,28c) , der jeweils einer gegebenenfalls senkrecht zur Laufrichtung jeweils einer Papierbahn (3a, 3b, 3c) angeordneten Quer¬ walze (24a,24b, 24c) bzw. dem Wendekreuz (1 Oa, 1 Ob, 1 Oc) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Aufbau der Papierspannung wenigstens em Zugwalzenpaar - insbesondere in Form von Gummiwalzen (14a, 14b) - vorgesehen ist, das nach der Bearbeitungs- strecke (11) und - vorzugsweise unmittelbar - vor der Weiterverarbeitungseinheit (15) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummiwalzen (14a, 14b) an ihrem Umfang mit Profil versehen smd, zur Aufnahme von entsprechenden Verede- lungsprodukten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Achsen der Gummiwalzen (14a, 14b) auf¬ einander ausgerichtet sind und in einer Ebene senkrecht zur Bahnlaufrichtung der Papierbahnen (3a, 3b, 3c) angeord- net smd.

5. Vorrichtung nach emem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass em Bahntaster (18) im Be¬ reich der Zugwalzen vorgesehen ist, insbesondere - in Bahnlaufrichtung gesehen - unmittelbar vor diesen ange- ordnet, während je em zweiter Bahntaster (17b, 17c) für jede nicht-oberste Papierbahn (3b, 3c) vor der Bearbei¬ tungsstrecke (11) vorgesehen ist und insbesondere unmit¬ telbar vor der Zusammenführung mit der wenigstens zweiten Papierbahn angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die Steuereinheit (19) die Um¬ laufgeschwindigkeit der Zugwalzen regelbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterverarbeitungsem- heit (15) unmittelbar an die Zugwalzen anschliesst.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass gegebenenfalls anstelle des einen Bahntasters (18) im Bereich der Zugwalzen em weiterer Bahntaster (17a) für die oberste Papierbahn vor der Bearbeitungsstrecke (11) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahntaster in Form von elektrooptischen Sensoren ausgebildet smd.

10. Verfahren zum Zusammenführen und Veredeln wenigstens zweier Papierbahnen, wobei jede der Papierbahnen (3a, 3b, 3c) , die jeweils mit in periodischen Abständen aufgebrachten Markierungen (25) versehen ist, in jeweils emer Abrollemheit (1a, 1b, 1c) mittels Abzugswalzen

(7a, 8a, 7b,8b, 7c, 8c) von jeweils einer Rolle (2a,2b,2c) abgezogen und gegebenenfalls über Umlenkwalzen (13a, 13b, 13c) an Wendekreuzen (1Oa, 1 Ob, 1 Oc) geführt wird, wonach die wenigstens zwei Papierbahnen (3a, 3b, 3c) zusammengeführt und einer Bearbeitungsstrecke (11) , in der sie - gegebenenfalls voneinander unabhängige - Bearbeitungseinheiten durchlaufen, und einer Weiterver¬ arbeitungseinheit (15) zugeführt werden, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass über die Bahnbreite jeder der wenigstens zwei Bahnen (3a,3b, 3c) eine im wesentlichen gleiche Pa¬ pierspannung aufgebaut wird und dass die zeitliche Ab¬ folge der Markierungen (25) und/oder die Lage derselben in bezug auf die Seitenkante der jeweiligen Papierbahn (3a, 3b, 3c) registriert wird, welche Registrierung in Form von Signalen einer Steuereinheit (19) zugeführt, mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird und der Ansteuerung eines - insbesondere den jeweiligen Abzugswalzen (7a, 8a, 7b, 8b, 7c,8c) zugeordneten - Antriebs bzw. einer Bremsvorrichtung und/oder der An- Steuerung eines Motors (28a,28b,28c) dient, der jeweils einer gegebenenfalls senkrecht zur Laufrichtung jeweils einer Papierbahn (3a, 3b,3c) angeordneten Querwalze (24a, 24b, 24c) bzw. dem Wendekreuz (1 Oa, 1 Ob, 1 Oc) zugeordnet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahnen (3a, 3b, 3c) jeweils wenigstens bis zum Ende der Bearbeitungsstrecke (11) unter Spannung ge¬ halten werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeich¬ net, dass in Abhängigkeit von der Information, die über die Registrierung der Lage der Markierungen (25) in bezug auf die Seitenkante der jeweiligen Papierbahn (3a, 3b, 3c) der Steuereinheit verfügbar wird, der jeweilige zuge- ordnete Motor (28a, 28b, 28c) die diesem zugeordnete

Querwalze (24a, 24b, 24c) einseitig anhebt bzw. absenkt.