Querschneider für eine Papierbahn

Die Erfindung betrifft einen Querschneider für eine kontinuierlich zugeführte Papierbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

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 ,377sogenannte 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 Bahnlauf- richtung 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.

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. 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 aufwän- diger 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.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Querschneider für bedruckte Papierbahnen zu schaffen, der die Anwendung des Rollendrucks auch für Coldset- Druckfarben erlaubt. Die Aufgabe ist durch Anspruch 1 gelöst. Die Ablegevorrichtung umfasst eine Transferwalze und eine Bremswalze, deren Achsen in einer von der Gegenwalze radial schräg nach unten gerichteten Ebene und jeweils in unmittelbarer Nähe hintereinander angeordnet sind. 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.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. 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. Zusätzliche Blasmittel an der Transferwalze nach Anspruch 4 und 5 bewirken einen sicheren übergang der Bogen auf die Bremswalze.

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. 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.

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.

Die Erfindung wird anhand der vereinfacht dargestellten Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Querschneiders und Figur 2 eine Ablegevorrichtung der Figur 1 als Detail.

Wie aus den Figuren 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 Absauglei- tung 5a weist in den wirksame Saugbereich.

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. 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 Figur 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 Bo- gens 1A entspricht.

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 entspre- chenden Stellung eine Schneide des Messers 9 so eben die Oberfläche des Gegenmessers 7 berührt.

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 teilweil- weise 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 er- streckt. Mindestens eine öffnung des Blasrohrs 13 wirkt in dem Blasbereich. Zwischen dem Anfang des Saugbereichs und dem Ende des Blasbereichs ist der nicht wirksame Bereich angeordnet.

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 zwi- sehen der Gegenwalze 6 und der Transferwalze 10 erreicht.

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 Umfangsbe- reich von circa 90° ± 10° beschränkt ist.

Hinter der Bremswalze 11 ist eine Ablage 15 zur Bildung eines Stapels von Bogen 1A angeordnet.

Die Umfange der Einzugswalzen 2 und der Bremswalze 11 sind unabhängig von der Länge der Bogen 1A. Die Umfange der übrigen Walzen des Querschneiders müssen immer dem Produkt aus einer ganzen Zahl und der Länge des Bogens 1A entsprechen.

Im Betrieb werden die Messerwalze 8 und die Transportwalzen, das sind die Einzugs- walzen 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.

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. 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.

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.

Diese Vorgänge wiederholen sich kontinuierlich bist zu einem Stopp.

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.

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.

In einer weiteren Alternative sind Reinigungsvorrichtungen für die Saugwalzen angeord- net, die z.B. automatisch in vorbestimmten Intervallen oder manuell bei Bedarf angesteuert werden.