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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR CUTTING PAPER WEBS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/066448
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device for cutting paper webs. Said device comprises a paper feed device (102), a cutting device (108) and a paper delay device (106) which is located between the paper feed device (102) and the cutting device (108) and which delays the fed paper web (112) in such a way that a position is determined on the paper web (112) in which the cutting device (108) is to cut the paper web (112). A buffer device (104) is located between the paper feed device (102) and the paper delay device (106) to take up an accumulating length of the paper web (112) in the form of a loop whilst said web (112) is delayed. A control device (190) controls the paper feed device (102) and the paper delay device (106) in such a way that the height of the loop (195) taken up by the buffer device (104) does not fall below a minimum threshold (h).

Inventors:
BRUECKEL DIETER (DE)
EICHELBERG HELMUT (DE)
HARTMANN OTTO (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/002380
Publication Date:
September 13, 2001
Filing Date:
March 02, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BOEWE SYSTEC AG (DE)
BRUECKEL DIETER (DE)
EICHELBERG HELMUT (DE)
HARTMANN OTTO (DE)
International Classes:
B41J15/16; B41J11/70; B65H1/00; B65H20/32; B65H23/04; B65H23/188; B65H26/06; B65H35/04; (IPC1-7): B65H/
Foreign References:
DE19624277A11997-04-10
JPS4980766A1974-08-03
US5392977A1995-02-28
GB2249782A1992-05-20
US2816758A1957-12-17
Attorney, Agent or Firm:
Schoppe, Fritz (Zimmermann, Stöckeler & Zinkler Postfach 71 08 67 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einer Papierzuführungseinrichtung (102 ; 302) ; einer Schneideeinrichtung (108 ; 304) ; einer Papierverzögerungseinrichtung (106 ; 306), die zwischen der Papierzuführungseinrichtung (102 ; 302) und der Schneideeinrichtung (108 ; 304) angeordnet ist, und die die zugeführte Papierbahn (112 ; 308) derart verzögert, daß auf der Papierbahn (112 ; 308) eine Position festgelegt ist, an der die Schneide einrichtung (108 ; 304) die Papierbahn (112 ; 308) schneidet ; einer Puffereinrichtung (104 ; 320), die zwischen der Papierzuführungseinrichtung (102 ; 302) und der Pa pierverzögerungseinrichtung (106 ; 306) angeordnet ist, um während der Verzögerung der Papierbahn (112 ; 308) eine auflaufende Länge der Papierbahn (112 ; 308) in der Form einer Schlaufe aufzunehmen ; und einer Steuerungseinrichtung (190), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (190) die Papierzuführungs einrichtung (102 ; 302) und die Papierverzögerungsein richtung (106 ; 306) derart ansteuert, daß die in der Puffereinrichtung (104 ; 320) aufgenommene Schlaufe (195 ; 370) eine minimale Höhe (h) nicht unterschreitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinrichtung (104 ; 320) einen Sensor (140 ; 323a, 323b) weist, der die Höhe (h) der Schlaufe (195 ; 370) in der Puffereinrichtung (104 ; 320) erfaßt, wobei die Steuerungseinrichtung (190) die Papierzuführungs einrichtung (102 ; 302) und die Papierverzögerungsein richtung (106 ; 306) abhängig von einem Erfassungssignal des Sensors (140 ; 323a, 323b) steuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (190) die Papierzufüh rungseinrichtung (102 ; 302) und die Papierverzögerungs einrichtung (106 ; 306) derart steuert, daß die in der Puffereinrichtung (104 ; 320) aufgenommene Schlaufe (195 ; 370) eine maximale Höhe (h) nicht überschreitet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierverzögerungseinrichtung (106 ; 306) eine zwischen der Puffereinrichtung (104 ; 320) und der Schneideeinrichtung (108 ; 304) angeordnete Papierför dereinrichtung ist, die ansteuerbar ist, um die Papier bahn (112 ; 308) anzuhalten oder zu verzögern.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierfördereinrichtung durch ein Paar von An triebsrollen (160a, 160b) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn zeichnet durch eine Lüftereinrichtung (134 ; 326a, 326b), die die Pa pierbahn (112 ; 308) im Bereich der Puffereinrichtung (104 ; 320) mit einem Luftstrom beaufschlagt, um die Bildung der Schlaufe (195 ; 370) in der Puffereinrich tung (104 ; 320) zu unterstützen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (190) die Lüftereinrich tung (134 ; 326a, 326b) ansteuert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierverzögerungseinrichtung (306) eine Stem peleinrichtung aufweist, die auf die Papierbahn (308) einwirkt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinrichtung (104 ; 320) eine Einrichtung zum Führen (132,136,138 ; 322,324a, 324b) der aufge laufenen Papierbahn (112 ; 308) umfaßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine untere Führungsein richtung (132 ; 322) in der Form eines bezüglich der Papierzuführungsrichtung Bodenblechs aufweist, das eine Mehrzahl von Ausnehmungen (132 ; 372) umfaßt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine obere Führungseinrich tung mit einem ersten Führungsblech (136 ; 124a) und einem zweiten Führungsblech (138 ; 124b) umfaßt, die je weils einen ersten Abschnitt aufweisen, der in einem Winkel zu der Papierzuführungsrichtung (110 ; 310) ange ordnet ist, und jeweils einen zweiten Abschnitt auf weisen, der im wesentlichen parallel zur Papierzufüh rungsrichtung (110 ; 310) angeordnet ist, wobei der Win kel, unter dem die ersten Abschnitte angeordnet sind, verstellbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinrichtung (320) eine Einrichtung zum Dämpfen von Schwingungen der aufgelaufenen Papierbahn (112 ; 308) umfaßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung durch eine Haube (324c) gebildet ist, die die Führungseinrichtung (322,324a, 324b) umschließt und eine Luftkammer bildet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtung (108 ; 304) ein Fallmesser, das im wesentlichen senkrecht zu der zu schneidenden Papierbahn (112 ; 308) angeordnet ist, oder ein Rota tionsmesser umfaßt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierverzögerungseinrichtung (106 ; 306) die Papierbahn (112 ; 308) vollständig anhält.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (308) mit Führungsperforationen ver sehen ist ; und daß die Papierzuführungseinrichtung (302) eine Traktor einrichtung (318a) zur Führung der Papierbahn (308) um faßt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekenn zeichnet durch eine Druckereinrichtung, die bezüglich der Papierlauf richtung vor der Papierzuführungseinrichtung (102 ; 302) angeordnet ist, um die Papierbahn (112 ; 308) zu be drucken.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekenn zeichnet durch eine Papierabführungseinrichtung (360), die bezüglich der Papierlaufrichtung hinter der Schneideeinrichtung (304) angeordnet ist, um die jeweils geschnittenen Ein zelpapiere weiterzuleiten.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierabführungseinrichtung (360) die geschnit tenen Einzelpapiere mit einer höheren Geschwindigkeit abführt als die Geschwindigkeit, mit der die Papierzu führungseinrichtung (302) die Papierbahn (308) zuführt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Papierlaufrichtung vor der Papierzu führungseinrichtung (102 ; 302) eine Formaterkennungs einrichtung angeordnet ist, die die jeweiligen Antriebe der Papierzuführungseinrichtung (102 ; 302), der Papier verzögerungseinrichtung (106 ; 306) und der Schneideein richtung (108 ; 304) derart steuert, daß das Schneiden der Papierbahn (112 ; 308) gemäß einem vorbestimmten Format erfolgt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu der Papierverzögerungseinrichtung (106 ; 306) eine Erfassungseinrichtung angeordnet ist, die vorbestimmte Markierungen auf der Papierbahn (112 ; 308) erfaßt, um abhängig von der Erfassung dieser Mar kierungen die Papierverzögerungseinrichtung (106 ; 306) und die Schneideeinrichtung (108 ; 304) derart zu steuern, daß das Schneiden der Papierbahn (112 ; 308) gemäß einem vorbestimmten Format erfolgt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eine optoelektronische Einrichtung erfaßt.
Description:
Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen gemäß dem Oberbegriff des Pa- tentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbah- nen, die einen Teil eines komplexen Papierhandhabungssystems bildet.

Papierhandhabungssysteme werden hauptsächlich von großen Un- ternehmen, Banken, Versicherungsgesellschaften, Dienstlei- stungsunternehmen, etc. angewendet. Bei diesen Unternehmen dienen die Papierhandhabungssysteme zur Verarbeitung von großen Mengen Papier, wie zum Beispiel Rechnungen, Mah- nungen, Kontoauszügen, Versicherungspolicen oder Schecks.

Die durch ein solches Papierhandhabungssystem handzuhabenden Einzelpapiere werden in vielen Fällen durch Hochgeschwindig- keitsdrucker erzeugt, die Briefe, Formulare etc. auf eine Papierbahn aufdrucken. Diese Papierbahn wird typischerweise von einer großen Vorratsrolle dem Drucker zugeführt werden und wird nach dem Bedrucken dem Papierhandhabungssystem zu- geführt. Bevor das Papierhandhabungssystem jedoch die ent- sprechenden Operationen zum Zusammenstellen einzelner Pa- piere etc. durchführen kann, ist es erforderlich, daß die durch den Hochgeschwindigkeitsdrucker bedruckte Papierbahn geschnitten wird, so daß dem Papierhandhabungssystem ein- zelne Blätter zugeführt werden. Zu diesem Zweck werden Schneidemaschinen verwendet, die ein Messer oder eine anders geartete Schneidevorrichtung aufweisen, wobei die zu schnei- dende Papierbahn mittels einer Papierzuführungseinrichtung dem Messer zugeführt wird. Diese Papierhandhabungssysteme sind häufig derart ausgelegt, daß die Handhabung unter- schiedlicher Papiere mit unterschiedlichen Formaten ermög- licht wird. Diese Flexibilität bezüglich der verwendeten Formate durch das Papierhandhabungssystem erfordert, daß Pa- pierbahnen in unterschiedlichen Formaten geschnitten werden können.

Ein weiterer wichtiger Punkt bei Papierhandhabungssystemen besteht darin, daß abhängig von einer Ansteuerung dieser Handhabungssysteme unterschiedliche Anzahlen von Papieren für jeweilige Prozesse benötigt werden, das heiSt, daß einem bestimmten Brief beispielsweise fünf weitere Seiten beige- fügt werden, wohingegen einem anderen Brief lediglich eine Seite zusätzlich hinzugefügt werden muß. Um die Zuführung mit einer unterschiedlichen Rate sicherzustellen, ist es er- forderlich, daß auch die Schneidemaschine in der Lage ist, nicht nur unterschiedliche Formate zu schneiden, sondern diese auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten dem Pa- pierhandhabungssystem zuzuführen.

Die oben angeführten Schneidesysteme, die einen Teil eines komplexen Papierhandhabungssystems darstellen, erfüllen also grundsätzlich andere Anforderungen als sogenannte Rotations- schneidemaschinen, wie sie beispielsweise in Druckereien bei der Herstellung von Tageszeitungen Verwendung finden. Solche Rotationsschneidemaschinen dienen lediglich dazu, Papier- bahnen in einem vorbestimmten Format zu schneiden. Durch die Vorgabe lediglich eines Formats ist es bei diesen Maschinen möglich, die Papierbahn dem Rotationsmesser mit konstanter Geschwindigkeit anzutreiben, wobei die Antriebsgeschwindig- keit abhängig von dem fest eingestellten Format und der Ro- tationsgeschwindigkeit des Rotationsmessers festgelegt ist.

Die Umstellung auf ein anderes Format ist bei solchen Rota- tionsschneidemaschinen mit einem erheblichen Aufwand verbun- den, da die Antriebsgeschwindigkeit des Rotationsmessers und die Zuführungsgeschwindigkeit der Papierbahn abhängig von dem neuen Format eingestellt werden müssen. Eine automa- tische Einstellung der jeweiligen Parameter auf ein neues Format erfordert bei derartigen Rotationsschneidemaschinen einen erheblichen regelungstechnischen Aufwand.

Neben den oben beschriebenen Systemen sind im Stand der Technik auch Schneidemaschinen bekannt, bei denen die Pa- pierbahn um eine erwünschte Schnittlänge 1 mittels eines An- triebs über die Schnittkante einer Querschneideeinrichtung, welche durch einen Hub-oder Rotationsmesser gebildet sein kann, vorgeschoben und in der Schnittposition gehalten wird.

Während das Papier nun in der Schnittposition steht, schnei- det die Querschneidevorrichtung das über die Schnittkante vorgeschobene Papier ab. Um einen hohen Durchsatz (Schnitte pro Stunde) zu erhalten, muß die Papierbahn in möglichst kurzer Zeit um die Schnittlänge vorgeschoben werden, so daß die Papierbahn in der erwünschten Schnittposition wieder steht. Um dies zu erreichen, muß die Papierbahn in möglichst kurzer Zeit auf eine maximale Geschwindigkeit Vmax beschleu- nigt und wieder so abgebremst werden, daß bei Stillstand der Papierbahn genau die Schnittlänge 1 vorgeschoben wurde.

Der Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, daß die sehr hohe Beschleunigung und die sehr hohe maximale Ge- schwindigkeit eine sehr unruhige Bewegung der Papierbahn bei der Zuführung in die Maschine bewirkt. Dies führt ferner da- zu, daß bei der Papierzuführung Fehler aufgrund einer Knit- terbildung auftreten, oder sogar ein Riß der Papierbahn auf- tritt. Hierdurch ist die maximal mögliche Beschleunigung und die mögliche Maximalgeschwindigkeit begrenzt. In Fig. 5 ist eine solche Schneidemaschine näher beschrieben.

Die Schneidemaschine 500 umfaßt eine Papierzuführungsein- richtung 502, die mittels eines Motors 502a angetrieben ist.

Wie es in Fig. 5A zu erkennen ist, umfaßt die Papierzufüh- rungseinrichtung 502 eine erste Antriebsrolle 504, die durch den Motor 502a mit einer Geschwindigkeit V1 angetrieben ist.

Durch die Antriebsrolle 504 und eine Führungsrolle 506 ist ein Zuführungselement, vorzugsweise in Form eines Zufüh- rungsriemen 508 oder einer Zuführungskette geführt. Von einem Vorratsbereich 510 erstreckt sich eine Papierbahn 512 über eine Umleit-und Führungseinrichtung 514 zu der Zufüh- rungseinrichtung 502.

Bei der in Fig. 5A dargestellten Schneidemaschine ist die Papierbahn 512 mit einem perforierten Rand versehen, in dem gleichmäßig beabstandete Löcher zur Führung und zum Antrieb der Papierbahn vorgesehen sind. Um den Antrieb und die Füh- rung der Papierbahn 512 sicherzustellen, weist der Führung- riemen 508 der Zuführungseinrichtung 502 eine Mehrzahl von Zähnen 508a auf, die mit den Löchern in dem perforierten Rand der Papierbahn 512 Eingriff nehmen. Mittels der Zufüh- rungseinrichtung 502 wird die Papierbahn 512 einer Schneide- einrichtung 516 zugeführt. Die Schneideeinrichtung 516 um- faßt ein sogenanntes Fallmesser 518, das im wesentlichen die Form einer Guillotine aufweist. Dieses Fallmesser ist zwi- schen zwei Führungen 520,522 beweglich geführt. Die Schnei- deeinrichtung umfaßt ferner eine Gegenschneide 524, an der sich das Fallmesser 518 während seiner Schneidebewegung in Richtung senkrecht zu der Papierbahn 512 vorbeibewegt. Die Betätigung des Fallmessers 518 erfolgt mittels eines Motors 526, der beispielsweise einen Riemenantrieb bestehend aus einer Antriebsrolle 528a, einer Führungsrolle 528b und einem Riemen 530 mit einer Geschwindigkeit V2 antreibt. An einer exzentrischen Position der Führungsrolle 528b ist ein Ende eines Pleuels 532 befestigt, dessen gegenüberliegendes Ende mit dem Fallmesser 518 verbunden ist. Im Zusammenspiel des Antriebs 526, des Pleuels 532 und der Führungen 520,522 führt das Fallmesser bei Antrieb des Motors 526 eine konti- nuierliche Auf-und Ab-Bewegung durch. In Papierlaufrichtung nach der Schneideeinrichtung 516 ist eine Papierabführein- richtung 534 vorgesehen, die dazu dient, die geschnittenen Papierstücke weiter zu bewegen. Diese Papierabführeinrich- tung umfaßt eine durch einen Motor 536 betätigte Antriebs- rolle 538. Der Motor 536 treibt die Antriebsrolle 538 mit einer konstanten Geschwindigkeit V3 an. Im allgemeinen ist die Geschwindigkeit V3 der Antriebsrolle 538. höher als die Zuführungsgeschwindigkeit der Papierbahn 512, so daß ein sicherer Abtransport der geschnittenen Papiere sicherge- stellt ist. Die Papierabführeinrichtung 534 umfaßt neben der Antriebsrolle 538 eine Führungsrolle 540, wobei sich die ge- schnittenen Papiere zwischen der Antriebsrolle 538 und der Führungsrolle 540 bewegen. Die Führungsrolle 540 ist durch eine Feder 542 derart vorgespannt, daß sie auf das Papier und gegen die Antriebsrolle 538 drückt.

Nachfolgend wird anhand der in Figuren 5B und 5C darge- stellten Diagramme der grundsätzliche Betrieb der in Fig. 5A beschriebenen Schneidemaschine näher erläutert.

Zu einem Zeitpunkt t = 0 wird der Motor 502a angetrieben, um die Zuführungseinrichtung 502 anzutreiben, so daß das Papier auf eine Geschwindigkeit V1 beschleunigt wird. Zum Zeitpunkt t1 ist die vorbestimmte Geschwindigkeit V1 erreicht und wird bis zum Zeitpunkt t2 beibehalten. Bei Erreichen des Zeit- punkts t2 befindet sich eine Position der Papierbahn 512, in der geschnitten werden soll, bereits in der Nähe der Schnei- deeinrichtung 516. Der Antrieb der Zuführungseinrichtung ist derart gesteuert, daß ab dem Zeitpunkt t2 eine Abbremsung der Papierbahn 512 erfolgt, so daß diese beim Zeitpunkt t3 angehalten ist. Sobald der Zeitpunkt t3 erreicht ist, wird der Motor 526 angetrieben und auf die Geschwindigkeit V2 be- schleunigt, die zum Zeitpunkt t4 erreicht ist. Diese Ge- schwindigkeit wird bis zum Zeitpunkt t5 beibehalten und die Geschwindigkeit wird bis zum Zeitpunkt t6 auf Null abge- senkt. Während des Zeitverlaufs von t3 bis t6 erfolgt durch die Auf-und Ab-Bewegung des Pleuels 532 die Schneidebewe- gung des Fallmessers 518 und die Papierbahn wird an der er- wünschen Position geschnitten. Die Papierabführeinrichtung 534, die durch den Motor 538 fortwährend mit der Geschwin- digkeit V3 angetrieben ist, sorgt dafür, daß das geschnit- tene Papier weitertransportiert wird. Sobald der Zeitpunkt t6 erreicht ist, beginnt die anhand der Figuren 5B und 5C beschriebene Steuerung der Geschwindigkeiten erneut und die Papierbahn 512 wird weiter in Richtung der Schneidevorrich- tung 516 zugeführt, bis die entsprechende Schneideposition auf der Papierbahn 512 erreicht ist.

Mit den anhand der Fig. 5A beschriebenen Schneidemaschinen sind Schnittleistungen von bis 19.000 Standardvordrucken pro Stunde bzw. Schnitten pro Stunde bei Abmessungen des sich ergebenden Formats von 304,8 (12 Zoll) x 210 mm erreichbar.

Ein Nachteil der anhand der Fig. 5A beschriebenen Schneide- maschine besteht darin, daß deren Betrieb es erfordert, ständig eine große Masse, nämlich die Papierbahn, zu be- schleunigen. Dieses ständige Beschleunigen und Abbremsen der Papierbahn ermöglicht keinen kontinuierlicher Betrieb. Diese ständigen Beschleunigungen und Abbremsungen führen dazu, daß die Lebensdauer der verwendeten Bauteile, insbesondere der verwendeten Motoren 502a, 526, erheblich abnimmt. Die er- reichbaren Beschleunigungen bzw. Verzögerungen und damit die erreichbaren Schnittleistungen sind außerdem dadurch be- grenzt, daB es bei zu hohen Beschleunigungen zum Ausreißen der Führungslochränder bzw. zum Abreißen der Papierbahn bei querperforiertem Material kommt. Desweiteren führt das ruck- artige Beschleunigen der zugeführten Papiermasse zu einer hohen Geräuschemission.

Ein weiteres Problem, das diese bekannten Schneidemaschinen aufweisen, besteht darin, daß aufgrund der geringen Papier- laufgeschwindigkeit, die durch das ständige Beschleunigen und Abbremsen beschränkt ist, die Tauglichkeit für einen so- genannten On-Line-Betrieb nicht gegeben ist. Die Bezeichnung On-Line-Betrieb bezieht sich hierbei auf eine Betriebsart, bei der einem Hochgeschwindigkeitsdrucker eine Papierbahn zugeführt wird, diese bedruckt wird und direkt mit der Ge- schwindigkeit des Druckers der Schneidemaschine zugeführt wird.

Bei den bekannten Schneidemaschinen aus dem Stand der Tech- nik ist daher ein Vorratsstapel 510 vorgesehen, in den fer- tig bedruckte Papierbahnen von einem entfernt angeordneten Drucker eingebracht werden und von dort aus der Schneidema- schine zugeführt werden. Die geringe Papierlaufgeschwindig- keit hat ferner eine Obergrenze der Leistungsfähigkeit sol- cher bekannten Schneidemaschinen zur Folge, die bei derzei- tig bekannten Maschinen bei den erwähnten etwa 19.000 Stan- dardvordrucken pro Stunde bzw. Schnitten pro Stunde bei Ab- messungen des sich ergebenden Formats von 304,8 (12 Zoll) x 210 mm liegt.

Ein weiterer Grund für die oben angeführte Begrenzung der Leistungsfähigkeit dieser bekannten Maschinen besteht darin, daß es bei Leistungen von oberhalb 19.000 Schnitten pro Stunde zu chaotischen Erscheinungen der Papierbahn kommt, die durch das ständige Beschleunigen und Abbremsen hervor- gerufen werden und technologisch nicht zu unterdrücken oder zu steuern sind.

Im Stand der Technik sind bereits Papierhandhabungssysteme bekannt, die eine zu schneidende Papierbahn kontinuierlich zu einem Messer zuführen, ohne die Papierbahn beim Schneiden derselben anzuhalten.

Die DE-OS 2165194 betrifft ein Verfahren und eine Vorrich- tung zum Zuführen von Material an Bogenbe-und Bogen-verar- beitende Maschinen. Mittels einer Zugpartie wird eine Mate- rialbahn von einer Materialrolle einem Messerzylinder zuge- führt. Das Schneiden der Materialbahn erfolgt derart, daß die Materialbahn beim Erreichen des Messerzylinders mittels Saugern an dem Messerzylinder festgehalten wird und zunächst ein sogenannter Makulaturstreifen abgeschnitten wird und die so erzeugte Vorderkante der Materialbahn, die weiterhin durch die Sauger gehalten ist, wird durch Drehung des Mes- serzylinders an einen Führungszylinder weitergegeben. Die Vorderkante der Materialbahn wird bei einer weiteren Drehung des Zylinders am Führungszylinder festgehalten und mit der Bahngeschwindigkeit gefördert, bis die Materialbahn einen Schneidebereich erreicht, in dem durch das Messer ein Bogen abgeschnitten wird. Zwischen der Materialrolle und dem Mes- ser entsteht während des Betriebs eine Schlaufe, die sich während des Schneidevorgangs aufbaut und nach dem Schneiden wieder abgebaut wird.

Die DE-PS-723878 betrifft eine Fördereinrichtung für Bahnen, insbesondere Papierbahnen, an Querschneider und Faltma- schinen. Eine Papierbahn wird über Rollen gleichmäßig einem Messer zugeführt, wobei zwischen dem Messer und den Rollen ein Saugstempel angeordnet ist, der die Papierbahn festhält, so daß keine Weiterbeförderung von Papier in Richtung des Messers erfolgt. Durch diese Haltewirkung bildet sich eine Schleife aufgrund des stetig zugeführten Papiers.

Die oben beschriebenen Papierhandhabungssysteme, die eine zu schneidende Papierbahn während des Schneidevorgangs kontinu- ierlich zuführen weisen jedoch ein erhebliches Problem hin- sichtlich der Schnittgenauigkeit auf, sobald die Geschwin- digkeit der Papierzuführung einen bestimmten Wert über- steigt. Es wurde festgestellt, daß die Schnittgenauigkeit, deren Toleranzen im Zehntel-Millimeter-Bereich liegen, von der Ausbildung der Papierschlaufe abhängen. Die Schlaufe zeigt ab einer Papierzuführungsgeschwindigkeit, die größer als 0,8 m/s ist, ein nicht mehr reproduzierbares Verhalten.

Dieses nicht mehr reproduzierbare Verhalten der Schlaufe führt zu nicht annehmbaren Schwankungen der Schnittgenauig- keit.

Andere im Stand der Technik bekannte Schneidemaschinen, die z. B. in der DE 196 24 277 beschrieben sind, umfassen eine zwischen einer Papierzuführungseinrichtung und einer Schnei- deeinrichtung angeordnete Puffereinrichtung, die die während der Verzögerung der Papierbahn aufgelaufene Länge der Pa- pierbahn aufnimmt und gleichzeitig die Bildung einer Schlau- fe der aufgelaufenen Papierbahn steuert und die Schwingungen der Schlaufe dämpft, und zu einem reproduzierbaren Schlau- fenverhalten führt.

Der Nachteil dieser gerade beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß die Schlaufe während der Vorschubphase mit hoher Geschwindigkeit gestreckt wird, so daß sich trotz der Dämp- fung die Knallgeräusche nicht vermeiden lassen. Ferner stellt jede dieser Streckungen eine erhebliche mechanische Belastung der Papierbahn dar, die dahingehend nachteilhaft ist, daß diese die Gefahr des Reißens der Papierbahn in sich birgt, oder zu einer Knitterbildung führt, was zu Problemen bei der Zuführung der Papierbahn führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen zu schaffen, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist, auf einfache und kostengünstige Art und Weise zu realisieren ist, bei hohen Papierzuführungs-Geschwindigkeiten eine hohe Schnittgenauigkeit aufweist und die mechanische Belastung der Papierbahn reduziert.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Schneiden von Papierbahnen mit einer Papierzuführungsein- richtung, einer Schneideeinrichtung, einer Papierverzöge- rungseinrichtung, einer Puffereinrichtung und einer Steue- reinrichtung. Die Papierverzögerungseinrichtung ist zwischen der Papierzuführungseinrichtung und der Schneideeinrichtung angeordnet und verzögert die zugeführte Papierbahn derart, daß auf der Papierbahn eine Position festgelegt ist, an der die Schneideeinrichtung die Papierbahn schneidet. Die Puf- fereinrichtung ist zwischen der Papierzuführungseinrichtung und der Papierverzögerungseinrichtung angeordnet, um während der Verzögerung der Papierbahn eine auflaufende Länge der Papierbahn in der Form einer Schlaufe aufzunehmen. Die Steuerungseinrichtung bewirkt eine Ansteuerung der Papierzu- führungseinrichtung und der Papierverzögerungseinrichtung derart, daß die in der Puffereinrichtung aufgenommene Schlaufe eine minimale Höhe nicht unterschreitet.

Allgemein gesprochen betrifft die vorliegende Erfindung eine Maschine zum Schneiden einer endlosen Papierbahn mit und ohne Transportlochrändern, bei der die Papierbahn um eine Schnittlänge 1 über die Schnittkante einer Querschneideein- richtung vorgeschoben und während der Dauer des Schnitts in dieser Position gehalten wird. Die zu verarbeitenden Papier- bahnen liegen entweder vorgefalzt als Stapel vor, werden von einer Rolle abgewickelt oder werden von einem Drucker online zugeführt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung entkoppelt die hohe Dynamik des Papiervorschubs zum Schneiden von der Papierzuführung in die Maschine und erlaubt damit eine höhere Beschleunigung und Maximalgeschwindkeit beim Vorschub der Papierbahn in die Schnittposition innerhalb der Maschine bei einer wesentlich geringeren Beschleunigung und Maximalgeschwindigkeit bei der Zuführung der Papierbahn in die Maschine. Wird die Vorrich- tung im Dauerbetrieb betrieben, welche durch eine kontinu- ierliche Folge von Vorschieben und Schneiden gekennzeichnet ist, kann ein nahezu kontinuierlicher Papiereinlauf erreicht werden. Ferner wird dadurch, daß die Schlaufe niemals voll- ständig abgebaut wird, also eine Streckung des Papiers ver- mieden wird, sichergestellt, daß keine unnötigen mecha- nischen Belastungen während der Vorschubphase durch die Streckung auf das Papier ausgeübt werden, so daß die Gefahr von Fehlern aufgrund eines Reißens oder Knitterns der Pa- pierbahn reduziert werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die gerade beschriebenen Fehler, wie z. B. die Knitterbildung oder das Reißen der Papierbahn, weiter dadurch reduziert werden, daß die Dynamik der Bewegung der Papierbahn bei der Papierzuführung in die Maschine reduziert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der Vermeidung einer vollständigen Streckung der Papierbahn in der Vorschubphase die Geräuschentwicklung durch die zugeführte Papierbahn re- duziert wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht da- rin, daß eine Zuführung der Papierbahn mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit möglich ist, wenn die Papierbahn zur Festlegung der Position, an der das Schneiden erfolgen soll, kurzfristig verzögert wird.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die gleichmäßige Zuführungsgeschwindigkeit der Papier- bahn kein ständiges Beschleunigen und Abbremsen der Papier- bahn mehr notwendig ist, so daß auf ein ständiges Ein/Aus- Schalten der Motoren verzichtet werden kann, was zu einer deutlichen Erhöhung der Lebensdauer dieser Motoren und der anderen Komponenten führt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar- in, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ge- genüber der Papierlaufgeschwindigkeit bei Maschinen aus dem Stand der Technik mit einer doppelten Papierlaufgeschwindig- keit gefahren werden kann. Dies führt zu einer Verdoppelung der Leistungsfähigkeit, die bei Vorrichtungen gemäß der vor- liegenden Erfindung bei 24.000 Schnitten pro Stunde liegt.

Wiederum ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung be- steht darin, daß durch die Zuführung der Papierbahn mit kon- stanter Geschwindigkeit die Vorrichtung gemäß der vorliegen- den Erfindung in einem kontinuierlichen Betrieb gefahren werden kann, was bedeutet, daß diese sich direkt an den Aus- gang eines Hochgeschwindigkeitsdruckers anschließen kann, so daß die Umlagerung und Zwischenspeicherung der Papierbahn entfällt.

Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen be- vorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nä- her erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung ; Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Pufferein- richtung für das in Fig. 1 dargestellte Aus- führungsbeispiel ; Fig. 3 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ; Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Pufferein- richtung für das in Fig. 3 dargestellte Aus- führungsbeispiel ; und Fig. 5A-5C eine Darstellung einer Schneidemaschine nach dem Stand der Technik.

Anhand der Fig. 1 wird nachfolgend ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher be- schrieben.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer Schnei- demaschine 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schneidemaschine 100 umfaßt eine Zuführungseinrichtung 102, eine Puffereinrichtung 104, eine Fördereinrichtung 106 sowie eine Schneideeinrichtung 108, die in einer Förderrichtung, die durch die Pfeile 110 ange- zeigt ist, der Papierbahn 112 nacheinander angeordnet sind.

Die Zuführungseinrichtung 102 umfaßt ein Antriebsrollenpaar 114a, 114b. Die Antriebsrolle 114a wird durch einen Motor 116 angetrieben, wie dies schematisch durch die Verbindung 116a dargestellt ist. Die Antriebsrolle 114b ist an einem "L"-förmigen Trägerelement 118 angeordnet, das über eine Lager 120 drehbar gelagert ist. Über eine Feder 122 ist das Trägerelement 118 und damit die Antriebsrolle 114b über das Lager 120 gegen die Antriebsrolle 114a vorgespannt und drückt gegen dieselbe.

Zwischen den Antriebsrollen 114a und 114b wird die Papier- bahn 112 hindurchgeführt, welche durch die beiden Rollen 114a, 114b angetrieben wird. Die Papierbahn 112 wird von einem-nicht dargestellten-Papiervorrat, beispielsweise in der Form eines vorgefalzten Stapels oder einer Rolle in Richtung der Zuführungseinrichtung 102 zugeführt, wobei die- se zusätzlich ein Umlenk-und Führungsblech 124 zum ord- nungsgemäßen Zuführen der Papierbahn 112 zu der Zuführungs- einrichtung 102 aufweist.

Die Puffereinrichtung 104 umfaßt ein Bodenblech 130, das sich im wesentlichen von der Zuführungseinrichtung 102 zu der Fördereinrichtung 106 erstreckt. In dem Bereich, in dem die Papierbahn in der Puffereinrichtung aufzunehmen ist, weist das Bodenblech eine Mehrzahl von Öffnungen 132 auf, die den Durchtritt von Luft ermöglichen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ruht die Papierbahn zumin- dest in den Bereichen benachbart zu der Zuführungseinrich- tung 102 und der Fördereinrichtung 106 auf dem Bodenblech 130, und durch die Öffnungen 132 tritt Luft hindurch, die durch ein Gebläse 134 erzeugt wird, das unterhalb des Boden- blechs 130 im Bereich der Puffereinrichtung 104 angeordnet ist. Das Bodenblech 130 bildet eine untere Führungseinrich- tung der Puffereinrichtung.

Neben dem Bodenblech 130 umfaßt die Puffereinrichtung 104 eine erste obere Führungseinrichtung 136 und eine zweite obere Führungseinrichtung 138, die jeweils als Führungsble- che ausgebildet sein können. Das erste Führungsblech 136 er- streckt sich von der Puffereinrichtung 104 zu der Zufüh- rungsrichtung 102 und ist derart gebogen, daß das Führung- blech 136 im Bereich der Puffereinrichtung 104 im wesent- lichen senkrecht zur Förderrichtung 110 der Papierbahn 112 angeordnet ist und im Bereich der Zuführungseinrichtung 102 im wesentlichen parallel zu der Zuführungseinrichtung 110 angeordnet ist. Auf ähnliche Weise erstreckt sich das Füh- rungsblech 138 von der Puffereinrichtung 104 zu der Förder- einrichtung 106, wobei das Führungsblech 138 derart gebogen ist, daß es im Bereich der Puffereinrichtung 104 im wesent- lichen senkrecht zu der Papierförderrichtung 110 angeordnet ist, und im Bereich der Fördereinrichtung 106 im wesent- lichen parallel zu der Fördereinrichtung 110 der Papierbahn 112 angeordnet ist.

Die Puffereinrichtung 104 umfaßt ferner eine Sensoreinrich- tung 140, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine lichtemittierende Diode oder eine Laserdiode 140a gebildet ist, die benachbart zu dem Führungsblech 138, an- geordnet ist. Die Diode 140a strahlt Licht in Richtung des ersten Führungsblechs 136 und auf ein auf diesem angeord- netes reflektierendes Element 140b, welches den Lichtstrahl zurück zu einem Detektor 140c reflektiert, der wiederum be- nachbart zu dem Führungsblech 138 angeordnet ist. Die Sen- soreinrichtung 140 dient dazu, eine Höhe der sich in der Puffereinrichtung 104 bildenden Schlaufe zu bestimmen, wobei in Fig. 1 beispielhaft eine minimale und eine maximale Schlaufenhöhe der sich aufbauenden Papierbahn dargestellt ist. Die Sensoreinrichtung 140 erfaßt eine Höhe h der Pa- pierschlaufe 195 in der Puffereinrichtung 104 und gibt ein entsprechendes Erfassungssignal an die Steuerung 190 aus.

Die"Höhe"der Schlaufe ist die Entfernung, um die sich die- selbe in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zu einer Ebene, in der die Papierbahn 112 zugeführt und geschnitten wird, ist.

In Fig. 1 ist ferner eine zweite Sensoreinrichtung 150 ge- zeigt, die zwischen der Puffereinrichtung 104 und der För- dereinrichtung 106 angeordnet ist, die ein lichtemittieren- des Element 150a, wie z. B. eine Laserdiode oder eine licht- emittierende Diode, und ein Detektorelement 150b umfaßt.

Mittels dieser Sensoreinrichtung kann das Vorhandensein einer Papierbahn und/oder darauf angeordnete Formaterken- nungsmerkmale erfaßt werden, die zur Ansteuerung der Schnei- deeinrichtung dienen.

Die Fördereinrichtung 106 ist durch ein Antriebsrollenpaar 160a, 160b gebildet, das vom Aufbau her ähnlich dem An- triebsrollenpaar 114a, 114b ist. Ein Motor 162 treibt die Rolle 160a an, wie dies durch die Verbindung 162a schema- tisch gezeigt ist. Die Antriebsrolle 160b ist an einem"L"- förmigen Trägerelement 164 angeordnet, welches bei 166 dreh- bar gelagert ist. Über eine Feder 168 ist das Trägerelement 164 und damit die Antriebsrolle 160b gegen die Antriebsrolle 160a vorgespannt. Zwischen den Antriebsrollen 160a und 160b bewegt sich die Papierbahn 112 hindurch. Die Papierbahn wird durch die Fördereinrichtung 106 in Richtung der Schneidema- schine 108 bewegt, und dient gleichzeitig dazu, die Papier- bahn 112 bei Erreichen einer Schneideposition anzuzeigen.

Die Schneideeinrichtung 108, die nur schematisch gezeigt ist, umfaßt ein Hubmesser 170, das durch zwei Führungsein- richtungen 172,174 geführt ist. Zwischen dem Messer 170 und einer Gegenschneide 176 wird die Papierbahn 112 durchge- führt. Über eine Wirkverbindung 178 ist das Messer 170 mit einer Betätigungseinrichtung 180 verbunden, die ihrerseits über einen Motor 182 antreibbar ist, wie dies durch die Ver- bindung 182a dargestellt ist.

Die einzelnen Antriebselemente 116,162 und 182 der Schnei- devorrichtung 100 werden durch eine Steuerungseinrichtung 190 angesteuert, wobei diese Steuerungseinrichtung zum einen sicherstellt, daß in der Vorschubphase die Papierbahn um die Länge 1, welche die erwünschte Schnittlänge darstellt, vor- geschoben wird, und dann das Schneiden der Papierbahn be- tätigt wird. Zum anderen stellt die Steuerungseinrichtung 190 sicher, daß die in der Puffereinrichtung aufgelaufene Papierschlaufe die minimale Höhe nicht unterschreitet durch eine geeignete Ansteuerung der entsprechenden Antriebsele- mente.

Ferner ist eine-in Fig. 1 nicht gezeigte-Papierabführ- einrichtung vorgesehen, die in Papierlaufrichtung nach der Schneidevorrichtung angeordnet ist. Die Papierabführeinrich- tung umfaßt z. B. ein Antriebsrollenpaar zwischen denen das geschnittene Papier geführt ist.

Während des Betriebs erfolgt eine Zuführung der Papierbahn 112 in die Maschine 100 und der Vorschub der Papierbahn 112 in der Maschine mit Stopp zum Schneiden durch die zwei ge- trennten Antriebseinheiten 102,106, also den Antrieb Ein- lauf"mit Motor und den Antrieb"Vorschub"mit Motor.

Der Antrieb"Einlauf"102 zieht die Papierbahn 112 in die Maschine 100 ein und fördert die Papierbahn 112 in eine Schlaufe 195 in der Puffereinrichtung 104. Die Schlaufe bildet sich zwischen den Schlaufenleitblechen 136,138 und bei Erreichen einer maximalen Höhe der Schlaufe bewirkt die Steuerungseinrichtung 190, daß der Antrieb"Einlauf"102 angehalten wird.

Während der Antrieb"Vorschub"106 die Papierbahn 112 unter die Querschneideeinrichtung 108 mit hoher Beschleunigung und Geschwindigkeit um die Schnittlänge 1 vorfördert, bewirkt der Antrieb"Einlauf"102 gleichzeitig die Nachförderung der Papierbahn in die Schlaufe 195 der Puffereinrichtung 104.

Vorzugsweise läuft der Antrieb"Vorschub"106 mit einer hö- heren Maximalgeschwindigkeit als der Antrieb"Einlauf"102, so daß sich die Schlaufe 195 zwischen den Leitblechen 136, 138 zunächst abbaut. Während der Zeit, während der der An- trieb"Vorschub"106 die Papierbahn verzögert, um ein Ab- schneiden der vorgeschobenen Bahn 112 zu bewirken, baut sich die Schlaufe in der Puffereinrichtung 104 wieder auf.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich die hohe Dynamik des Papiervorschubs zum Schneiden im wesent- lichen auf die in der Schlaufe gespeicherte Papierbahn be- schränkt. Der Lüfter 134 unterstützt von unten her eine gleichmäßige und beruhigte Schlaufenbildung und dämpft gleichzeitig die Bewegung des Papiers in der Schlaufe.

Die Antriebsregelung oder Antriebssteuerung 190 bewirkt, daß während die Papierbahn 112 vom Antrieb"Vorschub"106 um eine Schnittlänge 1 vorgeschoben wird, die Schlaufenhöhe ein Minimum nicht unterschreitet. Hierdurch wird ein unerwün- schtes Strecken und damit unerwünschte Knallgeräusche und eine noch unerwünschtere mechanische Belastung der Papier- bahn sicher vermieden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungseinrichtung 190 ferner ausge- legt, um bei Erreichen einer maximalen Schlaufenhöhe, wenn der Antrieb"Vorschub"106 steht, also beim Schneiden oder wenn die Schneideeinrichtung 108 angehalten wird, eine maximale Höhe nicht überschreitet.

Im Dauerbetrieb der Vorrichtung 100, d. h. beim zyklischen Vorschub und Schneiden, stellt die Antriebsregelung 190 die Einzugsgeschwindigkeit so ein, daß sich eine nahezu kon- stante Geschwindigkeit der einlaufenden Papierbahn 112 ein- stellt.

Der Vorteil der in Fig. 1 beschriebenen Ausgestaltung be- steht darin, daß diese, anders als die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, eine vollständige Streckung der Papierbahn während der Vorschubphase der Papierbahn 112 vermeidet, und so die damit verbundenen Nachteile. Ein wei- terer Vorteil besteht darin, daB, wie zu ersehen ist, kein zusätzliches Stempelelement oder sonstiges Stopp-Element vorgesehen ist, sondern die erforderliche Papierverzögerung durch die Fördereinrichtung 106 erfolgt, mittels der das Pa- pier während des Schneidevorgangs verzögert oder angehalten wird.

In Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Pufferein- richtung gezeigt. Ferner sind die unmittelbar vor und nach der Puffereinrichtung angeordneten Fördereinrichtungen 102 und 106 dargestellt. In Fig. 2 sind die anhand der Fig. 1 bereits beschriebenen Elemente mit den gleichen Bezugszei- chen versehen, und eine erneute Beschreibung derselben er- folgt nicht. Wie zu erkennen ist, ist die Antriebsrolle 114a der Zuführungseinrichtung 102 auf einer Welle 200 gelagert, auf der ein Riemenrad 202 angeordnet ist. Über einen Riemen 116a ist das Rad 202 mit dem Motor 116 (in Fig. 2 nicht ge- zeigt) verbunden.

Auf ähnliche Weise ist die Antriebsrolle 160a der Förderein- richtung 106 auf einer Welle 204 angeordnet, die ein Riemen- rad 206 aufweist, das über einen Riemen 162a mit dem nicht dargestellten Motor 162 verbunden ist.

Anhand der Fig. 3 wird nachfolgend ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schneidemaschine dargestellt, welches dem aus der Fig. 1 gleicht. Anstelle der Doppelwirkung der Antriebseinrichtung 106 zum Fördern und Verzögern der Papierbahn realisiert dieses Ausführungs- beispiel diese Funktionalität in zwei getrennten Einrich- tungen. Ferner umfaßt die Puffereinrichtung 104 zusätzlich eine Haube, um die Dämpfung von Schwingungen noch weiter zu unterstützen. Die Funktionalität der Puffereinrichtung und die Ansteuerung der einzelnen Motoren ist ähnlich wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, so daß sicher- gestellt ist, daß die Papierschlaufe in dem Puffer 104 eine minimalen Höhe nicht unterschreitet.

Die Schneidemaschine 300 umfaßt eine Zuführungseinrichtung 302, eine Schneideeinrichtung 304 sowie eine zwischen der Zuführungseinrichtung 302 und der Schneideeinrichtung 304 angeordnete Papierverzögerungseinrichtung 306. Die Papier- zuführungseinrichtung 302 führt eine Papierbahn 308 mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit zu. Die Papierver- zögerungseinrichtung 306 verzögert die Zuführung der Papier- bahn 308 zu der Schneideeinrichtung 304 derart, daß auf der Papierbahn 308 eine Position festgelegt ist, an der die Schneideeinrichtung 304 das Schneiden der Papierbahn durch- führt. Die Papierlaufrichtung ist durch den Pfeil 310 ver- deutlicht.

Die Zuführung der Papierbahn 308 kann beispielsweise von einem Hochgeschwindigkeitsdrucker (nicht dargestellt) erfol- gen. Die Zuführung erfolgt über eine Umlenk-und Führung- einrichtung 312. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel ist die Papierbahn 308 mit einem perforierten Rand versehen, in dem gleichmäßig beabstandete Löcher ange- ordnet sind, mittels derer die Papierbahn angetrieben und geführt wird. Die Zuführungseinrichtung 302 umfaßt eine An- triebsrolle 314, eine Führungsrolle 316 sowie ein durch die Antriebsrolle 314 und die Führungsrolle 316 geführtes Zufüh- rungselement 318. Das Element 318 ist mit einer Mehrzahl von Zähnen 318a versehen, die mit den im perforierten Rand der Papierbahn 308 angeordneten Löchern Eingriff nehmen und die Papierbahn 308 auf diese Art führen und antreiben.

Zwischen der Zuführungseinrichtung 302 und der Papierverzö- gerungseinrichtung 306 ist eine Puffereinrichtung 320 vorge- sehen, die dazu dient, die Länge der Papierbahn aufzunehmen, die während der Verzögerung der Papierbahn durch die Verzö- gerungseinrichtung aufläuft. Ein Beispiel der Puffereinrich- tung wird nachfolgend detaillierter anhand der Fig. 4 be- schrieben.

Die Puffereinrichtung umfaßt eine untere Führungseinrichtung 322, die als Bodenblech bezeichnet wird, und eine obere Füh- rungseinrichtung, die aus zwei Führungsblechen 324a und 324b besteht. Zwischen der unteren und der oberen Führungsein- richtung bewegt sich die zu schneidende Papierbahn 308. Fer- ner umfaßt die Puffereinrichtung 320 eine Abdeckhaube 324c.

An der unteren Führungseinrichtung 322 sind zwei Düsen 326a, 326b angeordnet, durch die vorzugsweise Luft austritt. Die Düsen sind vorgesehen, um Luft zwischen die Papierbahn 308 und die untere Führungseinrichtung 322 einzublasen, während die Papierverzögerungseinrichtung 306 den Lauf der Papier- bahn 308 verzögert, so daß sich die Papierbahn 308 gleich- mäßig anhebt, ohne daß es zu unerwünschten Verwerfungen oder Knicken der Papierbahn 308 kommt. Die Düsen 326a, 326b kön- nen derart angesteuert sein, daß diese nur während der Akti- vierung der Verzögerungseinrichtung wirksam sind und während der Bewegung der Papierbahn 308 durch die Verzögerungsein- richtung 306 nicht aktiviert sind.

Die Funktion des unteren und oberen Führungseinrichtung und der Haube wird nachfolgend anhand der Fig. 4 beschrieben, in der gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Auf die Darstellung der Düsen wurde in Fig. 4 verzich- tet, um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu wahren.

Die untere Führungseinrichtung 322 ist durch ein Bodenblech gebildet, das gegenüber der Ebene der Papierzuführung ge- winkelt ausgebildet ist, um die in die Puffereinrichtung 320 eintretende Papierbahn 308 aus der Ebene der Papierzuführung abzulenken, wodurch die Ausbildung einer Schlaufe bewirkt wird. Das Bodenblech 322 ist mit einer Mehrzahl von Ausneh- mungen 372 versehen, durch die Luft, die von den Düsen (Fig.

3,326a und 326b) abgegeben wird, in den Bereich zwischen dem Bodenblech 322 und der Papierbahn 308 eingebracht wird.

Dies unterstützt die Ausbildung der Schlaufe 370 zusätzlich zu der Wirkung des gewinkelten Bodenblechs 322.

Die obere Führungseinrichtung 324 dient dazu, sicherzustel- len, daß in dem Fall, in dem sich die Papierbahn 308 auf- grund der eingeblasenen Luft an die obere Führungseinrich- tung 324 anlegt, die Papierbahn 308 durch die obere Füh- rungseinrichtung 324 sicher zu der Papierverzögerungsein- richtung geführt werden kann. Die obere Führungseinrichtung umfaßt ein erstes Führungsblech 324a und ein zweites Füh- rungsblech 324b. Die Führungsbleche 324a, 324b umfassen je- weils einen ersten Abschnitt 374a, 374b, die unter einem Winkel bezüglich der Papierzuführungsrichtung (Pfeil 376) angeordnet sind. Wie es durch die Pfeile 378 angedeutet ist, ist der Winkel, unter dem die ersten Abschnitte 374a, 374b angeordnet sind, verstellbar. Ferner umfassen die Führung- bleche 324a, 324b jeweils zweite Abschnitte 380a, 380b, die sich im wesentlichen parallel zu der Papierzuführungsrich- tung 376 erstrecken und mit den ersten Abschnitten 374a, 374b verbunden sind. Die Führungsbleche 324a, 324b sind an den zweiten Abschnitten 380a, 380b an Befestigungseinrich- tungen 382a, 382b befestigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Befestigungseinrichtungen 382a, 382b als feststell- bare Lager ausgebildet, um die Winkeleinstellung der ersten Abschnitte 374a, 374b zu bewirken. Wie es in Fig. 4 zu sehen ist, sind die zweiten Abschnitte 380a, 380b der Führung- bleche 324a, 324b angeordnet, um zusammen mit dem Bodenblech 322 einen Eingangsabschnitt 384 und eines Ausgangsabschnitt 386 der Puffereinrichtung 320 zu bilden.

Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann gemäß einem anderen Aus- führungsbeispiel das zweite Führungsblech 324b der Puffer- einrichtung 320 an der einen Führungseinrichtung 336a der Papierverzögerungseinrichtung befestigt sein.

Die Abdeckhaube 324c ist bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel an den zweiten Abschnitten 380a, 380b der Führungsbleche 324a, 324b befestigt. Hierdurch wird eine Luftkammer 388 gebildet, in der die bei hohen Papierzufüh- rungsgeschwindigkeiten bei der Schlaufenbildung auftretenden Schwingungen gedämpft werden. Ferner dient die Haube 324c der Schalldämpfung.

Die Puffereinrichtung 320 umfaßt-wie im ersten Ausfüh- rungsbeispiel-eine Sensoreinrichtung, durch ein licht- emittierendes Element 323a und eine lichtempfangendes Ele- ment 323b gebildet ist. Das Element 323a ist benachbart zu dem Führungsblech 324a angeordnet und strahlt Licht in Rich- tung des Führungsblechs 324b und auf das auf diesem angeord- nete Element 323b. Die Sensoreinrichtung 140 bestimmt die Höhe der sich in der Puffereinrichtung 320 bildenden Schlau- fe 370.

Durch die oben beschriebenen Ausgestaltung der Pufferein- richtung 320 wird das Verhalten der Schlaufe 370 bei hohen Papierzuführungsgeschwindigkeiten, beispielsweise oberhalb von 0,8 m/s, wieder reproduzierbar, so daß keine negative Beeinflussung der Schnittgenauigkeit auftritt. Die Toleran- zen der Schnittgenauigkeit können dadurch eingehalten werden und es treten keine fehlerhaft geschnittenen Papierbögen auf.

Nachfolgend wird wieder auf die Fig. 3 Bezug genommen. Die Papierverzögerungseinrichtung 306 umfaßt ein Stempelbauglied 328, das in einer Stempelbaugliedaufnahmeeinrichtung 330 ge- halten ist. Die Papierverzögerungseinrichtung 306 umfaßt ferner einen Gegenstempel 332, wobei die Papierbahn 308 zwi- schen dem Stempel 328 und dem Gegenstempel 332 hindurchge- führt ist. Der Stempel 328 ist über die Stempelbaugliedauf- nahmeeinrichtung 330 mit einem Kolben 334 verbunden. Der Kolben 334 ist in einer Führungseinrichtung 336a, 336b ge- führt. Der Kolben 334 ist durch eine Feder 338 derart vorge- spannt, daß die Federkraft wirksam ist, um den Stempel 328 von dem Gegenstempel 332 zu trennen. Der Kolben ist an einem dem Stempel abgewandten Ende mit einer Rolle 340 verbunden.

Die Betätigung des Stempels, d. h. dessen Bewegung gegen den Gegenstempel 330 erfolgt mittels einer Kurvenscheibe bzw.

Nockenwelle 342, die mit der Rolle 340 in Verbindung steht.

Die Nockenwelle 342 umfaßt einen ersten Teil 342a, der be- wirkt, daß der Stempel 328 gegen den Gegenstempel 332 ge- drückt ist, wenn die Rolle 340 mit diesem Bereich 342a in Verbindung ist. Befindet sich die Rolle 340 in einem zweiten Bereich 342b der Kurvenscheibe 342, so wird durch die durch die Feder 338 ausgeübte Federkraft der Stempel 330 von dem Gegenstempel 332 getrennt.

Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Papier verzögert wird, während sich die Rolle 340 im Bereich 342a der Kurven- scheibe 342 befindet, und daß keine Verzögerung auf das Pa- pier ausgeübt wird, während sich die Rolle 340 im Bereich 342b der Kurvenscheibe 342 befindet.

Zwischen der Papierverzögerungseinrichtung 306 und der Schneideeinrichtung 304 ist eine Führungseinrichtung 344 an- geordnet, die eine Antriebsrolle 346 und eine Führungsrolle 348 aufweist, zwischen denen die Papierbahn 308 geführt ist.

Die Führungsrolle 348 ist durch eine Feder 350 gegen die An- triebsrolle 346 vorgespannt. Die Transportgeschwindigkeit der Führungseinrichtung 344 ist um ein mehrfaches höher als die Transportgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 302. Da- durch wird erreicht, daß die während des Verzögerungsvor- ganges aufgelaufene Schlaufe bis zum nächsten Klemmzyklus wieder abgebaut ist, wobei die minimale Höhe in der Puffer- einrichtung nicht unterschritten wird.

Die Schneideeinrichtung 304 umfaßt bei dem in Fig. 3 darge- stellten Ausführungsbeispiel ein Fallmesser 352, das zwi- schen zwei Führungseinrichtungen 354, 356 geführt ist. Das Messer 352 kann in der Form eines Guillotinenmessers ausge- bildet sein und ist im wesentlichen senkrecht zu der Papier- laufrichtung angeordnet. Zwischen dem Messer 352 und einer Gegenschneide 358 wird die zu schneidende Papierbahn 308 ge- führt. Die Schneidemaschine 300 umfaßt ferner eine Papierab- führeinrichtung 360, die in Papierlaufrichtung nach der Schneidevorrichtung 304 angeordnet ist. Die Papierabführein- richtung 360 umfaßt eine Antriebsrolle 362 und eine Füh- rungsrolle 364, zwischen denen das geschnittene Papier ge- führt ist. Die Rolle 364 ist mittels einer Feder 366 gegen die Antriebsrolle vorgespannt. Um eine sichere Führung des geschnittenen Papiers von der Schneidevorrichtung 304 zu der Papierabführeinrichtung sicherzustellen, ist eine horizonta- le Führungseinrichtung 368 vorgesehen.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Papierabführungseinrich- tung 360 das Papier mit einer größeren Geschwindigkeit ab- transportiert, als dies mittels der Zuführungseinrichtung 302 zugeführt wird. Die Geschwindigkeit der Papierfuhrungs- einrichtungen 344,360 sind etwa gleich groß. Dies stellt sicher, daß die geschnittenen Papiere sicher von der Schnei- demaschine 300 abtransportiert werden.

Die Papierbahn 308 kann beispielsweise auf einer oder auf beiden Seiten durch eine Druckereinrichtung (nicht darge- stellt) bedruckt sein. Die Druckereinrichtung befindet sich hierbei bezüglich der Papierlaufrichtung vor der Papierzu- führungseinrichtung 302.

Die einzelnen Antriebselemente der Schneidevorrichtung 300 werden durch eine-in Fig. 3 nicht gezeigte-Steuerungs- einrichtung angesteuert, wobei diese Steuerungseinrichtung zum einen sicherstellt, daß in der Vorschubphase die Papier- bahn um die erwünschte Schnittlänge vorgeschoben wird, und dann das Schneiden der Papierbahn betätigt wird. Zum anderen stellt die Steuerungseinrichtung sicher, daß die in der Puf- fereinrichtung aufgelaufene Papierschlaufe die minimale Höhe nicht unterschreitet durch eine geeignete Ansteuerung der entsprechenden Antriebselemente. Die Sensoreinrichtung er- faßt eine Höhe h der Papierschlaufe 370 (Fig. 4) in der Puf- fereinrichtung 320 und gibt ein entsprechendes Erfassungs- signal an die Steuerung aus. Die"Höhe"der Schlaufe ist die Entfernung, um die sich dieselbe in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zu einer Ebene, in der die Papierbahn zuge- führt und geschnitten wird, ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das in der Schneidevorrichtung 304 angeordnete Messer 352 bei- spielsweise ein Fallmesser. Im Fall der Verwendung eines Fallmessers ist die Papierverzögerungseinrichtung 306 derart angesteuert, daß die Papierbahn 308 während des Schneidens durch die Einwirkung des Stempels 328 auf die Papierbahn 308 vollständig angehalten ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann bezüglich der Papierlaufrichtung vor der Papierzufüh- rungseinrichtung eine sog. Formaterkennungseinrichtung ange- ordnet sein, wie sie in Fachkreisen an sich bekannt ist.

Diese Formaterkennungseinrichtung steuert die jeweiligen An- triebe der Papierzuführungseinrichtung, der Papierverzöge- rungseinrichtung und der Papierschneideeinrichtung derart, daß das Schneiden der Papierbahn gemäß dem vorbestimmten Format erfolgt.

Wiederum gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann be- nachbart zu der Papierverzögerungseinrichtung eine Erfas- sungseinrichtung angeordnet sein, die vorbestimmte Markie- rungen auf der Papierbahn erfaßt, um abhängig von der Erfas- sung dieser Markierung die Papierverzögerungseinrichtung und die Schneideeinrichtung derart zu steuern, daß die Papier- bahn gemäß dem vorbestimmten Format geschnitten wird.

Die benachbart zu der Verzögerungseinrichtung angeordnete Erfassungseinrichtung kann beispielsweise ein optoelektro- nischer Wandler sein, der die entsprechenden Markierungen auf der Papierbahn erfassen kann.

Die Schneidemaschine kann gemäß einem weiteren Ausführungs- beispiel eine Schneidevorrichtung umfassen, die dort als Rotationsmesser ausgeführt ist. Das Rotationsmesser umfaßt eine Walze, an der eine Klinge befestigt ist. In einem Fall kann die Klinge an einer festen Winkelposition der Walze angeordnet sein, und gemeinsam mit der Gegenschneide durch eine entsprechende Formgebung der Klinge und der Gegen- schneide, wie sie in Fachkreisen an sich bekannt ist, eine Scherenwirkung auf die zu schneidende Papierbahn ausüben.

Hierbei ist es erforderlich, daß die Papierverzögerungsein- richtung die Papierbahn während des Schneidens vollständig anhält.

Eine weitere Ausgestaltung des Rotationsmessers kann derart sein, daß die Klinge nicht an einer festen Winkelposition der Walze befestigt ist, sondern sich von einer ersten Winkelposition stetig zu einer zweiten Winkelposition er- streckt. Es ist weiter erforderlich, daß die Papierverzöge- rungseinrichtung die Papierbahn lediglich zur Festlegung der Position, an der der Schnitt durchzuführen ist, anhält, und anschließend die Weiterbewegung der Papierbahn mit einer Geschwindigkeit ermöglicht, die an die Umdrehungsgeschwin- digkeit des Rotationsmessers angepaßt ist, so daß sich ein Schnittkante einstellt, die senkrecht zur Laufrichtung der Papierbahn verläuft. Der Weitertransport der Papierbahn von der Papierverzögerungseinrichtung zur Schneideeinrichtung erfolgt mittels der Führungseinrichtung, die sicherstellt, daß die oben beschriebene Geschwindigkeit angepaßt ist, um den geraden Schnitt herbeizuführen. Ein Unterschied gegen- über der Zuführungsgeschwindigkeit der Papierbahn in die Schneidemaschine wird durch den vorgesehenen Puffer ausge- glichen.

Nachfolgend werden einige Leistungsparameter einer Schneide- maschine, wie sie beispielsweise anhand der Fig. 3 beschrie- ben wurde, angegeben.

Die anhand der Fig. 3 beschriebene Schneidemaschine 300 weist eine Leistungsfähigkeit von 24.000 Schnitten pro Stun- de auf, bei Abmessungen des sich ergebenden Formats von 304,8 x 210 mm. Dies entspricht etwa 7 Schnitten pro Sekunde. Die konstante Papierzuführungsgeschwindigkeit bei einer solchen Schneidemaschine beträgt 2,03 m/s.

Anstelle der oben beschriebenen Messerantriebe kann das Mes- ser der Schneideeinrichtung auch durch einen kontinuierlich angetriebenen Motor mit nachfolgender schaltbarer 1-Touren- Kupplung angetrieben werden.

Es ist für Fachleute offensichtlich, daß die vorliegende Er- findung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbei- spiele beschränkt ist. Tatsächlich ist es auch möglich, die in Fig. 1 gezeigte Anordnung mit der aus Fig. 3 bekannten Doppelelementlösung hinsichtlich der Verzögerungseinrichtung der Papierbahn zu realisieren. Ebenso kann bei dem in Fig. 1 ausgeführten Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Haube bei der Puffereinrichtung 104 vorgesehen sein, um die Dämpfung weiter zu verbessern. Ebenso kann bei dem in Fig. 3 darge- stellten Ausführungsbeispiel anstelle des Stempels eine För- dereinrichtung, wie sie beim Ausführungsbeispiel in Fig. 1 Verwendung findet, eingesetzt werden.

Anstelle der oben beschriebenen Sensoren können auch andere, Fachleuten geläufige Sensor-Anordnungen zur Erfassung der Schlaufenhöhe verwendet werden. Ebenso ist es für Fachleute ersichtlich, daß die in den oben beschriebenen Beispielen verwendeten Komponenten nach Bedarf ausgetauscht werden können.