(57)【要約】【課題】デジタル印刷されかつ連続的に移送されるペーパーウェブを、高い速度でも稼働中に変更可能な間隔で選択的に穿孔又は切断することができる方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明は、その移動方向（Ｔ）に対して横にペーパーウェブ（２，２’）を穿孔するための穿孔工具（１４）及びペーパーウェブ（２，２’）の下流端（１０２）から印刷用紙（８’，８”，７８’，７８”）を切り取るための切断工具（１６）を有する、デジタル印刷されかつ連続的に装置を経て移送されるペーパーウェブ（２，２’）の加工をするための装置及び方法に関する。両工具（１４，１６）は、互いに離間して工具キャリヤ（１２）に固定され、この工具キャリヤは、２つの作業位置（３０，３３）に移動可能であり、これら作業位置で、工具（１４，１６）のそれぞれ一方が、回転式の切断ドラム（２１）の相手工具（２５）と係合可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれペーパーウェブ（２，２’）の第１の側（３）でペーパーウェブ（２，２’）の移動方向（Ｔ）に対して横又はほぼ横に配置された、移動方向（Ｔ）に対して横にペーパーウェブ（２，２’）を穿孔するための穿孔工具（１４）及びペーパーウェブ（２，２’）の下流端（１０２）から印刷用紙（８’，８”，７８’，７８”）を切り取るための切断工具（１６）と、ペーパーウェブ（２，２’）の第１の側（３）に対向する第２の側（２０）に配置された少なくとも１つの相手工具（２５）を有する、デジタル印刷されかつ連続的に装置を経て移送されるペーパーウェブ（２，２’）の加工をするための装置において、
・装置（１）が、穿孔工具（１４）及び切断工具（１６）を収容するために共通の工具キャリヤ（１２）を備え、少なくとも１つの相手工具（２５）を収容するためにペーパーウェブ（２，２’）の移動方向（Ｔ）に対して横又はほぼ横に整向された回転軸（２２）を有する回転式の切断ドラム（２１）を備え、
・穿孔工具（１４）及び切断工具（１６）が、互いに離間して工具キャリヤ（１２）に固定されており、
・工具キャリヤ（１２）が、２つの作業位置（３０，３３）へ変位可能であり、これら作業位置で、それぞれ穿孔工具（１４）又は切断工具（１６）が、ペーパーウェブ（２，２’）を加工するために少なくとも１つの相手工具（２５）と係合可能であること、を特徴とする装置。
【請求項２】
工具キャリヤ（１２）が、ペーパーウェブ（２，２’）の移動方向Ｔに対して横又はほぼ横でペーパーウェブ（２）の搬送面（１００）に対して平行に整向された旋回軸（３１）を中心として旋回角度（α）の分だけ両作業位置（３０，３３）の間を往復式に旋回可能に配置され、これにより、穿孔工具（１４）と切断工具（１６）のどちらかが少なくとも１つの相手工具（２１）と係合可能であること、を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
切断ドラム（２１）の回転軸（２２）と工具キャリヤ（１２）の旋回軸（３１）が、ペーパーウェブ（２）の搬送面（１００）に対して平行な面内で互いに鋭角（β）に配置され、これにより、シャー切断の原理により、穿孔工具（１４）の刃（１７）又は切断工具（１６）の刃（１８）が、それぞれその長さの部分領域でのみ少なくとも１つの相手工具（２５）と係合可能であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
工具キャリヤ（１２）が、旋回運動を実施するために、クランク機構（４１）を介して第３の駆動モータ（４０）の駆動軸（４２）と結合されていること、を特徴とする請求項１〜３の１項に記載の装置。
【請求項５】
第３の駆動モータ（４０）が、ギヤレストルクモータとして形成されていること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
クランク機構（４１）がプッシュロッド（４６）を備え、このプッシュロッドが、第１の軸（４５）を介して、第３の駆動モータ（４０）の駆動軸（４２）に配置されたクランク（４４）と結合され、第２の軸（４７）を介して工具キャリヤ（１２）と結合されていること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
第１の軸（４５）、第２の軸（４７）及び第３の駆動モータ（４０）の駆動軸（４２）が、互いに平行であり、第１の軸（４５）と駆動軸（４２）が、クランク半径（ｒ）の分だけ互いに離間して配置されていること、を特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
工具キャリヤ（１２）が両作業位置（３０，３３）の一方に存在する時に、第１の軸（４５）、第２の軸（４７）及び第３の駆動モータ（４０）の駆動軸（４２）が、それぞれ１つの面内に配置されていること、を特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
工具キャリヤ（１２）が、穿孔工具（１４）と切断工具（１６）のどちらも相手工具（２１）と係合していない両作業位置（３０，３２）の間の静止位置へ移動可能であること、を特徴とする請求項１〜８の１項に記載の装置。
【請求項１０】
切断ドラム（２１）が、少なくとも１つの相手工具（２５）と共に第２の駆動モータ（２３）によって駆動され、第２の駆動モータ（２３）が、その回転数及び角度位置を調整するための駆動制御装置（６１）と接続されていること、を特徴とする請求項１〜９の１項に記載の装置。
【請求項１１】
第３の駆動モータ（４０）と、ペーパーウェブ（２，２’）を搬送するための駆動装置（９）の第１の駆動モータ（１１）が、駆動制御装置（６１）と接続されていること、を特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
切断ドラム（２１）の上流に、駆動制御装置（６１）と接続されたセンサ（６２）が配置され、このセンサによって、ペーパーウェブ（２，２’）に取り付けられた識別マーク（１０１）が検出可能であること、を特徴とする請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
切断ドラム（２１）、第２の駆動モータ（２３）、工具キャリヤ（１２）及び第３の駆動モータ（４０）が、共通の機械フレーム（３２）に支承されていること、を特徴とする請求項４〜１２の１項に記載の装置。
【請求項１４】
機械フレーム（３２）が、調整装置（９０）によって、ペーパーウェブ（２，２’）の搬送面（１００）に対して平行に回転点（９１）を中心としてペーパーウェブ（２，２’）に対して旋回可能に形成されていること、を特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
ペーパーウェブ（２，２’）が１つの穿孔工具（１４）又は切断工具（１６）と少なくとも１つの相手工具（２５）の間で穿孔又は切断される、デジタル印刷されかつ連続的に移動方向（Ｔ）に装置（１）を経て搬送されるペーパーウェブ（２，２’）の加工をするための方法において、
少なくとも１つの相手工具（２５）が、ペーパーウェブ（２，２’）の移動方向（Ｔ）に対して横又はほぼ横に整向された回転軸（２２）を中心として回転し、穿孔工具（１４）及び切断工具（１６）を収容する工具キャリヤ（１２）が、ペーパーウェブ（２，２’）を加工するために２つの作業位置（３０，３３）のそれぞれ一方に選択的に移動され、これにより、穿孔工具（１４）又は切断工具（１６）が、少なくとも１つの相手工具（２５）と協働し、ペーパーウェブ（２，２’）をその移動方向（Ｔ）に対して横に穿孔する、又は、ペーパーウェブ（２）の下流端（１０２）から印刷用紙（８’，８”，７８’，７８”）を切り取ること、を特徴とする方法。
【請求項１６】
工具キャリヤ（１２）が、旋回軸（３１）を中心としてペーパーウェブ（２，２’）の移動方向（Ｔ）に対して横又はほぼ横でペーパーウェブ（２）の搬送面（１００）に対して平行に旋回角度（α）の分だけ２つの作業位置（３０，３３）の間を往復式に旋回し、工具キャリヤ（１２）が停止している両作業位置（３０，３３）の各位置で、穿孔工具（１４）と切断工具（１６）のどちらかが少なくとも１つの相手工具（２５）と係合し、ペーパーウェブ（２，２’）を穿孔又は切断すること、を特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
工具キャリヤ（１２）が、切断工具（１６）と穿孔工具（１４）のどちらも少なくとも１つの相手工具（２５）と係合しておらず、ペーパーウェブ（２，２’）を加工しない両作業位置（３０，３３）の間の静止位置へ移動されること、を特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
連続的に搬送されるペーパーウェブ（２，２’）が、穿孔工具（１４）による穿孔と切断工具（１６）による切断を交互にされ、クランク機構（４１）を介して工具キャリヤ（１２）と結合された第３の駆動モータ（４０）が、一定又はほぼ一定の回転数で回転すること、を特徴とする請求項１５〜１７の１項に記載の方法。
【請求項１９】
工具キャリヤ（１２）がそれぞれの作業位置（３０，３３）で放置され、第３の駆動モータ（４０）が停止することにより、ペーパーウェブ（２，２’）の連続する複数の同じ加工が行なわれること、を特徴とする請求項１５〜１７の１項に記載の方法。
【請求項２０】
ペーパーウェブ（２，２‘’）の連続する複数の加工の後に工具キャリヤ（１２）が一方の作業位置から他方の作業位置（３０，３３）へ移動される時に、第３の駆動モータ（４０）が、再び回転を開始すること、を特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ペーパーウェブ（２，２’）を搬送するための第１の駆動モータ（１１）と、相手工具（２５）を収容する切断ドラム（２１）の第２の駆動モータ（２３）と、工具キャリヤ（１２）の第３の駆動モータ（４０）が、駆動制御装置（６１）によって制御されること、を特徴とする請求項１５〜２０の１項に記載の方法。
【請求項２２】
ペーパーウェブ（２，２’）に向けられたセンサ（６２）の信号が、駆動制御装置（６１）で評価され、信号の評価が、駆動モータ（１１，２３，４０）の制御に影響を与えること、を特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ペーパーウェブ（２，２’）に印刷されたページ（Ｓ）の長さ（Ｌ，Ｌ’）が異なっている場合及び／又はペーパーウェブ（２，２’）の幅（Ｂ）が異なっている場合でもペーパーウェブ（２，２’）をその移動方向（Ｔ）に対して直角に穿孔及び切断するために、少なくとも穿孔工具（１４）、切断工具（１６）及び相手工具（２５）が、共にペーパーウェブ（２）に対して、ペーパーウェブ（２）の搬送面（１００）に対して平行に調整角度（γ）の分だけ旋回されること、を特徴とする請求項１５〜２２の１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれペーパーウェブの第１の側でペーパーウェブの移動方向に対して横又はほぼ横に配置された、移動方向に対して横にペーパーウェブを穿孔するための穿孔工具及びペーパーウェブの下流端から印刷用紙を切り取るための切断工具と、ペーパーウェブの第１の側に対向する第２の側に配置された少なくとも１つの相手工具によって、デジタル印刷されかつ連続的に装置を経て移送されるペーパーウェブの加工をするための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開第２８１８３３１号明細書から、穿孔及び切断ステーションと、横及び縦折り装置によって、異なった数のページを有する印刷用紙に次処理されるデジタル印刷されたペーパーウェブの切断又は穿孔をするための一般的な装置及び方法が知られている。ペーパーウェブを移動方向に対して横に穿孔もしくは切断する穿孔及び切断ステーションは、ペーパーウェブに沿って配置された２つの加工ステーションである穿孔装置及び切断装置から成る。このような穿孔装置は、例えば欧州特許出願公開第１４８４１４５号明細書で詳細に説明されている。穿孔装置は、一定に回転する焼入れされたスチールシリンダと、このスチールシリンダと協働する間欠的に１つの軸を中心として回転する穿孔工具を有する。欧州特許出願公開第２８１８３３１号明細書の切断装置は、ギロチン型のブレードとして形成された切断工具を備え、この切断工具によって、ペーパーウェブは、その全幅にわたって切断することができる。切断中、ペーパーウェブは、短時間停止する。穿孔装置と切断装置の間に配置された補償装置−この補償装置の場合、ペーパーウェブは、複数のロールによって方向転換される−により、停止及び加速過程によって生じる穿孔装置と切断装置の間の速度差が補償される。穿孔及び切断後、ペーパーウェブから切り取られた印刷用紙は、次にブックブロックに積み重ねられて搬出される前に、１回又は複数回移動方向に対して横及び縦に折り畳むことができる。確かに、装置によって、移送されるペーパーウェブは、切断又は穿孔することができるが、この装置のコスト、必要スペース及び制御及び調整労力は、加工ステーションの数によって大きい。切断用の加速及び減速過程に基づいて、当業者に知られた単位時間当たりの紙速度及び切断過程の数の制限が生じる。コストは、穿孔装置と切断装置の間に配置された補償装置によって更に増加する。
【０００３】
“穿孔”とは、従来技術において及びこの本願の範囲内で、部分的な離断、部分的な切断又は例えば紙を後から折り畳む箇所でのペーパーウェブの圧搾のような変形であると理解する。“切断”とは、ペーパーウェブの完全な離断であると理解する。
【０００４】
従来通り印刷されたペーパーウェブ−その上で、印刷イメージが印刷シリンダの周囲に応じて繰り返される−により、第１の形式の同じ印刷用紙がそれぞれ製造される。切替え後、第２の、第３等の形式の印刷用紙がそれぞれ製造される。本、本部分、小冊子又は新聞は、互いに異なる複数の印刷用紙の丁合によって生産される。丁合の前に、異なる印刷用紙は、それぞれ例えば互いに製造された同じ印刷用紙のスタックから個別化される。これに対して、デジタル印刷されたペーパーウェブの場合、本又は本部分の全体が、相前後してペーパーウェブ上に印刷される。順次印刷される印刷用紙は、異なるページ数を備えることができ、次の印刷用紙の切断、折畳み及び積重ねの後に本又は本部分を構成する。
【０００５】
周期的に移送方向に移動されるペーパーウェブから単票用紙を分離するための装置を有する単票用紙を印刷機に供給するための装置は、欧州特許出願公開第１３９４０９１号明細書に開示されている。単票用紙は、移送器に対して横に配置された、切断工具を備える１つの軸を中心として回転する切断ドラムによって、ペーパーウェブから切り取られ、移送装置を有する印刷機に供給される。切断過程中に、切断ドラムは、歯付ベルトを介して駆動モータによって駆動される。この場合、回転する切断工具は、ペーパーウェブの他方の側に配置された位置不動の相手工具と協働する。次の切断過程のために停止から再び加速されるために、単票用紙の分離後に、ペーパーウェブと切断ドラムが停止する。異なる長さの単票用紙を分離するためのこの装置により、ペーパーウェブの穿孔を行なうことはできない。加えて、装置は、比較的ゆっくりと作動する。何故なら、ペーパーウェブは、先ず停止され、次に再び加速されなければならないからである。
【０００６】
ペーパーウェブを切断するための別の装置が、欧州特許出願公開第１１８６５６１号明細書に開示されている。この装置は、回転する切断シリンダを備え、この切断シリンダは、少なくとも１つの切断工具と穿孔工具をそれぞれ収容する。切断シリンダのブレードとして形成された工具は、固定された相手工具と協働する。切断シリンダと位置不動の相手工具の間を経て案内されるペーパーウェブは、切断工具と穿孔工具の配置に応じて、回転する切断ドラムの周囲で相前後して切断又は穿孔される。ペーパーウェブは、シャー切断の原理によって加工され、このシャー切断の場合、ペーパーウェブの全幅にわたる急激な加工が行なわれるのではなく、切刃の領域が相手ブレードと係合しているだけである。切断領域は、切断時にペーパーウェブの一方のエッジから他方のエッジに移動する。切断品質、切断工具の寿命及びスムーズな動きに関して有利な所望のシャー切断を達成するために、切断ドラムは、ペーパーウェブの面内で、相手工具に対して鋭角に傾斜させられる。ペーパーウェブから、他のサイズの印刷用紙を切断すべきである、又は、印刷用紙上の他の箇所に穿孔部を配置すべきである場合は、切断ドラム上の切断工具及び／又は穿孔工具の位置は、変更しなければならない。これに対して選択的に、切断ドラムは、相応に固定された切断工具及び穿孔工具を有する他の切断ドラムによって置換することができる。切断から切断への、切断から穿孔及び穿孔から穿孔への間隔の適合と、加工である切断及び穿孔の順序の変更は、機械の停止中にマニュアルでの介入によってのみ可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２８１８３３１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１４８４１４５号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１３９４０９１号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１１８６５６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の根底にある課題は、デジタル印刷されかつ連続的に移送されるペーパーウェブを、高い速度でも稼働中に変更可能な間隔で選択的に穿孔又は切断することができる方法及び装置を提供することである。加えて、装置は、簡単かつ省スペースに構成し、これにより安価に実現できるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題は、一般的な装置において、装置が、穿孔工具及び切断工具を収容するために共通の工具キャリヤを備え、少なくとも１つの相手工具を収容するためにペーパーウェブの移動方向に対して横又はほぼ横に整向された回転軸を有する回転式の切断ドラムを備え、穿孔工具及び切断工具が、互いに離間して工具キャリヤに固定されており、工具キャリヤが、２つの作業位置へ変位可能であり、これら作業位置で、それぞれ穿孔工具又は切断工具が、ペーパーウェブを加工するために少なくとも１つの相手工具と係合可能であること、によって解決されている。
【００１０】
これにより、唯一のコンパクトな加工ステーションで、デジタル印刷されかつ連続的に移送される印刷用紙に印刷された印刷用紙に、選択的に０回、１回又は複数回の穿孔を相前後して行なうこと、及び、印刷用紙を切断工具によってペーパーウェブから切り取ることができる。連続的な搬送とは、不断の搬送であると理解する。これは、一定又はほぼ一定の速度で行なうことができる。これに対して、ペーパーウェブが加工時に繰返し停止される又はほぼ停止される搬送は、本願の意味の連続的な搬送に相当しない。穿孔工具又は切断工具によるペーパーウェブの加工の間の間隔と、加工の順序は、絶えず、ペーパーウェブに印刷された印刷用紙に適合させることができる。この場合、印刷用紙は、ページのサイズ及び数、もしくは、印刷用紙が本発明による装置の下流で横折りされる横向穿孔の数の点で異なることができる。
【００１１】
本発明の発展形によれば、工具キャリヤが、ペーパーウェブの移動方向Ｔに対して横又はほぼ横でペーパーウェブの搬送面に対して平行に整向された旋回軸を中心として旋回角度の分だけ両作業位置の間を往復式に旋回可能に配置され、これにより、穿孔工具と切断工具のどちらかが少なくとも１つの相手工具と係合可能であること、が企図されている。作業位置の交替時の比較的小さい旋回角度での旋回運動により、工具は、高さ変化の小さい最小距離を移動する。旋回角度は、５°〜９０°の範囲内にある好ましい値を備える。更に好ましくは、旋回角度は、１５°〜３０°の範囲内にある。工具の高さ変化は、工具が、その作業位置に存在しない時に、ペーパーウェブから離間して配置されているとの利点を有する。更に、旋回運動によって、工具キャリヤ全体が直線方向に移動されなければならない時よりも少ない質量しか、加速及び再び減速されない。工具が旋回角度の分の旋回時に移動する距離が小さいために、一方の作業位置から他方の作業位置への交替を非常に迅速に稼働中に行なうことができる。加えて、工具キャリヤの支承は、剛性を有し、簡単で、安価で、省スペースで行なうことができる。
【００１２】
切断ドラムの回転軸と工具キャリヤの旋回軸が、ペーパーウェブの搬送面に対して平行な面内で互いに鋭角に配置され、これにより、シャー切断の原理により、穿孔工具の刃又は切断工具の刃が、それぞれその長さの部分領域でのみ少なくとも１つの相手工具と係合可能である場合が有利である。これにより、切断領域は、加工時に、移動方向に対して横のペーパーウェブの一方のエッジから他方のエッジに移動する。穿孔又は切断が、ペーパーウェブの全幅にわたって急激に行なわれないので、加工時に生じる力及びノイズ放射を明らかに低減することができる。同時に、シャー切断によって切断品質及び切断工具の寿命が向上する。
【００１３】
更に、工具キャリヤが、旋回運動を実施するために、クランク機構を介して第３の駆動モータの駆動軸と結合されている場合が有利であり、クランク機構は、プッシュロッドを備え、このプッシュロッドは、第１の軸を介して、第３の駆動モータの駆動軸に配置されたクランクと結合され、第２の軸を介して、工具キャリヤと結合されている。クランク機構により、簡単かつ安価に第３の駆動モータの回転運動は、工具キャリヤの旋回運動に変換することができ、第３の駆動モータが作業位置の一方で停止し、回転方向を変える必要はない。クランク機構に基づいて、工具キャリヤの両死点での第３の駆動モータの回転位置の僅かなズレは、ペーパーウェブを加工するためのその位置にほとんど影響を与えない。第３の駆動モータは、工具キャリヤの上流又は下流に配置することができる。
【００１４】
別の実施形態によれば、第３の駆動モータが、ギヤレストルクモータとして形成されている。トルクモータは、低回転数でもトルクが高いにもかかわらず、小さいサイズを備え、ギヤボックスを省略することができる。これから、コンパクトで遊びの無い安価な駆動装置が生じる。
【００１５】
装置の次の有利な実施形態によれば、第１の軸、第２の軸及び第３の駆動モータの駆動軸が、互いに平行である。更に、第１の軸と駆動軸が、クランク半径の分だけ互いに離間して配置されている。平行な軸により、プッシュロッド及びクランク内の支持箇所は、簡単かつ安価に形成することができる。何故なら、軸方向に作用する力はほとんど生じないが、機械フレームへの工具キャリヤの直接的な力の流れが存在するからである。クランク半径の長さは、工具キャリヤの旋回角度への影響を有する。
【００１６】
更に、工具キャリヤが両作業位置の一方に存在する時に、第１の軸、第２の軸及び第３の駆動モータの駆動軸が、それぞれ１つの面内に配置されている場合が有利である。これにより、ペーパーウェブの加工時に生じる切断力は、切断工具及び穿孔工具から工具キャリヤ、プッシュロッド及びクランクを介して直接的に機械フレームに伝達され、妨害トルクが第３の駆動モータの駆動軸に伝達されることはない。これにより、第３の駆動モータは、より小さく寸法設定することができ、これはコスト削減に通じ得る。
【００１７】
本発明の次の発展形では、工具キャリヤが、穿孔工具と切断工具のどちらも相手工具と係合していない両作業位置の間の静止位置へ移動可能である。機械の設置時には、ペーパーウェブが既に穿孔される又はペーパーウェブから用紙が切り取られることなく、ペーパーウェブが全ての加工ステーションを経て案内される場合が有利である。更に、静止位置では、非常に長い長さの用紙もしくは部分も生産することができる。何故なら、切断ドラムは、回転し続けることができ、次の切断は、静止位置から一方の作業位置へのブレードキャリヤの旋回によって初めて決定することができるからである。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、切断ドラムが、少なくとも１つの相手工具と共に第２の駆動モータによって駆動され、第２の駆動モータが、その回転数及び角度位置を調整するための駆動制御装置と接続されている。これにより、簡単に、異なった長さを有する用紙を、ペーパーウェブの下流端から切り取り、任意の個所での穿孔を行なうことができる。駆動制御装置との接続は、切断ドラムの位置及び回転数の正確な制御保証する。
【００１９】
更に、第３の駆動モータと、ペーパーウェブを搬送するための駆動装置の第１の駆動モータも、駆動制御装置と接続されている。これにより、これら両駆動モータも、その位置もしくはその回転角度及びその回転数を制御するために制御することを保証することができる。更に、駆動制御装置を介して、簡単に、その回転位置及びその回転数の個々の変更及び／又は修正が、駆動制御装置と接続された他の駆動装置の運動プロフィルを考慮して行なうことができる。
【００２０】
別の実施形態によれば、切断ドラムの上流に、駆動制御装置と接続されたセンサが配置され、このセンサによって、ペーパーウェブに取り付けられた識別マークが検出可能である。これにより、ペーパーウェブに印刷された用紙の実位置及び／又はペーパーウェブの加工の形式に関する情報を簡単に駆動制御装置に伝送すること、又は、識別マークに基づいて印刷用紙を加工するための情報を上位の制御装置によって呼び出すことができる。
【００２１】
装置の次の実施形態によれば、切断ドラム、第２の駆動モータ、工具キャリヤ及び第３の駆動モータが、共通の機械フレームに支承されている。こうして、工具キャリヤの旋回軸に対する切断ドラムの回転軸の正確な位置調整クランク機構及び第３の駆動モータの正確な配置を保証することができる。更に、共通の機械フレームは、ペーパーウェブ及び切断された印刷用紙の運動スペース外での列挙した部品の組立及び調整を可能にする。更に、共通の機械フレームによって、穿孔工具と切断工具−これらは、共に少なくとも１つの相手工具と協働する−が簡素化される。
【００２２】
別の有利な実施形態によれば、機械フレームが、調整装置によって、ペーパーウェブの搬送面に対して平行に回転点を中心としてペーパーウェブに対して旋回可能に形成されている。ペーパーウェブに印刷されたページの長さの変更もしくは２つの加工−穿孔又は切断−の間の間隔の変更時に、機械フレームに配置された工具の位置は、加工がペーパーウェブの移動方向に対して垂直もしくはペーパーウェブのエッジに対して垂直に行なわれるように、シャー切断の切断原理のために適合されなければならない。調整装置により、回転点を中心とする機械フレームの位置の変更は、簡単かつ短時間で行なうことができる。有利には、調整装置は、駆動制御装置もしくは上位の制御装置と接続された調整モータと、例えばこの調整モータと駆動結合された調整スピンドルを有する。
【００２３】
加えて、課題は、少なくとも１つの相手工具が、ペーパーウェブの移動方向に対して横又はほぼ横に整向された回転軸を中心として回転し、穿孔工具及び切断工具を収容する工具キャリヤが、ペーパーウェブを加工するために２つの作業位置のそれぞれ一方に選択的に移動され、これにより、穿孔工具又は切断工具が、少なくとも１つの相手工具と協働し、ペーパーウェブをその移動方向に対して横に穿孔する、又は、ペーパーウェブの下流端から印刷用紙を切り取る、方法によって解決される。これにより、唯一の加工ステーションで、デジタル印刷されかつ連続的に移送されるペーパーウェブに印刷された印刷用紙において０回の、１回の又は複数回の穿孔を選択的に相前後して行なうことができ、印刷用紙は、切断工具によってペーパーウェブから切り取ることができる。穿孔工具又は切断工具によるペーパーウェブの加工部の間の間隔及び加工−穿孔又は切断−の順序は、絶えず、ペーパーウェブに印刷された印刷用紙に適合させることができる。この場合、印刷用紙は、ページのサイズ及び数、もしくは、横向穿孔−これら穿孔に沿って印刷用紙が本発明による装置の下流で横折りされる−の数の点で、区別することができる。
【００２４】
方法の有利な実施形態によれば、工具キャリヤが、旋回軸を中心としてペーパーウェブの移動方向に対して横又はほぼ横でペーパーウェブの搬送面に対して平行に旋回角度の分だけ２つの作業位置の間を往復式に旋回し、工具キャリヤが停止している両作業位置の各位置で、穿孔工具と切断工具のどちらかが少なくとも１つの相手工具と係合し、ペーパーウェブを穿孔又は切断する。旋回角度は、例えば２０°であり得る。旋回角度が１５°〜３０°の範囲内にある場合が有利である。しかしながら、旋回角度は、５°未満で９０°超であるべきではない。切断品質及び切断精度は、ペーパーウェブが移動もしくは回転する工具と停止している工具の間で切断される前記方法によって、２つの移動する工具の間での加工時よりも明らかに高い。旋回軸を中心とする工具キャリヤの旋回運動により、簡単かつ安価に、工具キャリヤに固定された両工具のそれぞれ一方が、加工位置で切断ドラムの少なくとも１つの相手工具と係合しており、同時にそれぞれ他方の工具がペーパーウェブ及び加工位置から離間している。
【００２５】
方法の次の有利な実施形態によれば、連続的に搬送されるペーパーウェブが、穿孔工具による穿孔と切断工具による切断を交互にされ、クランク機構を介して工具キャリヤと結合された第３の駆動モータが、一定又はほぼ一定の回転数で回転する。まさに高い速度時に、工具キャリヤの連続的又はほぼ連続的な駆動によって、ストップアンドゴー運転時に小さい支持力及び少ない振動が生じる。第３の駆動モータ及びクランクの質量慣性は、作業位置に対応する工具キャリヤの両死点で、フライホイールとして作用し、工具キャリヤを短い停止後に再び加速させるために役立つ。
【００２６】
別の実施形態によれば、ペーパーウェブの連続する複数の同じ加工が行なわれる場合は、工具キャリヤがそれぞれの作業位置で放置され、第３の駆動モータが停止される。ペーパーウェブの連続する複数の同じ加工後に工具キャリヤが一方の作業位置から他方の作業位置へ移動される時に、第３の駆動モータが、再び回転を開始する。即ち、工具キャリヤは、ペーパーウェブが相前後して異なる工具で加工されるべき時にしか移動される必要がない。例えばペーパーウェブが２ページの印刷用紙の場合には切断だけがされ、穿孔はされない場合は、第３の駆動モータ、クランク機構及び工具を有するブレードキャリヤは停止している。部品は、保護され、ペーパーウェブ又はペーパーウェブから切り取られた印刷用紙が不必要に往復式に旋回する穿孔工具及び切断工具によって損傷される又はその搬送を妨害されることが防止される。
【００２７】
方法の別の実施形態によれば、ペーパーウェブを搬送するための第１の駆動モータと、相手工具を収容する切断ドラムの第２の駆動モータと、工具キャリヤの第３の駆動モータが、駆動制御装置によって制御される。印刷用紙のサイズ変更時又は外乱の発生時に、駆動制御装置は、即座に反応し、高い切断品質のために必要な、ペーパーウェブ、切断工具及び穿孔工具並びに少なくとも１つの相手工具の正確な位置が保証されているように駆動装置を制御することができる。
【００２８】
更に、ペーパーウェブに向けられたセンサの信号が、駆動制御装置で評価され、信号の評価が、駆動モータの制御に影響を与える場合が有利である。ペーパーウェブとペーパーウェブに印刷されたページの実位置を検出するセンサの信号により、意図した位置でのペーパーウェブの穿孔もしくは切断の精度を向上させることができる。スリップ又は歪みによって生じる移動方向のペーパーウェブの位置のズレは、この実施形態により著しく低減することができる。
【００２９】
別の有利な実施形態によれば、少なくとも穿孔工具、切断工具及び相手工具が、共にペーパーウェブに対して、ペーパーウェブの搬送面に対して平行に調整角度の分だけ旋回される。これにより、ペーパーウェブは、ペーパーウェブに印刷されたページの長さが異なっている場合及び／又はペーパーウェブの幅が異なっている場合でもその移動方向に対して直角に選択的に穿孔及び切断することができる。機械の停止中及び稼働中での旋回により、幅の異なるペーパーウェブ及びサイズの異なる印刷用紙を、有利なシャー切断の切断原理で製造することができる。
【００３０】
別の有利な特徴は、従属請求項、以下の説明及び図面からわかる。
【００３１】
以下で、本発明を、実施例によって詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるペーパーウェブの選択的な穿孔又は切断をするための装置の概略図
【図２】工具キャリヤが第１の作業位置にあり、穿孔工具が相手ブレードと係合している本発明による装置の概略側面図
【図３】工具キャリヤが第２の作業位置にあり、切断工具が相手ブレードと係合している図２と同様の概略側面図
【図４】図３による側面図の一部
【図５】ペーパーウェブの選択的な穿孔又は切断をするための装置の立体図
【図６】穿孔又は切断前に縦方向に折り畳まれるペーパーウェブの概略図
【図７】調整装置を有する本発明による装置の２つの概略図７ａ，７ｂ
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１には、連続的に移動方向Ｔに搬送されるペーパーウェブ２の穿孔及び切断をするための装置１が概略的に図示されている。ペーパーウェブ２は、本発明による装置１の上流で、図示してないデジタル印刷機によって印刷され、オプションで、図６に概略的に図示した縦折り装置で１回又は複数回折り畳むことができるので、ペーパーウェブ２は、装置１の領域ないで単層又は多層である。図１に示した単層のペーパーウェブ２に、相前後して４ページの印刷用紙８’と６ページの印刷用紙８”が印刷され、図１では、上に位置するページＳだけが可視である。ページＳは、ページＳからページＳへ変わり得る長さＬを備える。ペーパーウェブ２は、ペーパーウェブ２の穿孔及び切断をするための装置１の上流に配置された少なくとも１つの駆動装置９によって駆動される。駆動装置は、唯一の駆動ロール１０又は１対の駆動ロール１０を備え、１対の駆動ロールの間で、ペーパーウェブは、摩擦係合式に駆動される。駆動ロール１０は、第１の駆動モータ１１と結合されている。ペーパーウェブ２の穿孔及び切断をするための装置１の下流に搬送装置７０が配置され、この搬送装置が、その上下の搬送要素７１，７２によってペーパーウェブ２の終端１０２又は切断された印刷用紙８’，８”を受け取り、更に搬送する。搬送装置７０は、装置１を、下流で、図１には概略的にしか図示してない１つ又は複数の用紙加工ステーション８０と接続する。例えば横折り装置及び／又は縦折り装置として形成された加工ステーション８０の１つの下流には、ペーパーウェブ２の終端１０２から切り取られ、折り畳まれない又は１回又は複数回横折り及び／又は縦折りされた印刷用紙８’，８”から堆積体７を形成するための堆積装置６が配置されている。
【００３４】
装置１は、図２に図示したように、ペーパーウェブ２の第１の側３にペーパーウェブ２の移動方向Ｔに対して横又はほぼ横に配置された梁状の工具キャリヤ１２を備える。この工具キャリヤは、互いに離間した２つの収容箇所１３を有し、これら収容箇所に、それぞれ１つの工具が固定される。この例では、右側に、穿孔工具１４−穿孔ブレードとも呼ばれる−が存在し、これは、固定要素１５によって工具キャリヤ１２に固定されている。工具キャリヤ１２の左側には、切刃又はブレードとも呼ばれる切断工具１６が、別の固定要素１５によって取り付けられている。切断工具１６が右側に、穿孔工具１４が左側に固定されることも考えられる。穿孔工具１４は、刃１７を有するストリップ状のブレードとして形成され、このブレードの場合、刃１７は、規則的な間隔で中断されている。１つ又は複数の固定要素１５によって２つ以上の穿孔工具１４が、相並んで工具キャリヤ１２の長さにわたって固定されることも考えられる。切断工具１６も、ストリップ状のブレードとして形成することができ、連続した刃１８を備えるので、ペーパーウェブは、１つの加工ステップで完全に離断することができる。当然、切断工具１６を、収容箇所１３に相並んで配置された複数の切刃１６から構成することもできる。少なくとも切断の時点で、複数の切刃の刃は、ペーパーウェブ２のその移動方向Ｔに対して垂直に真直ぐな切断を得るために、互いに面一に位置調整されていなければならない。穿孔工具１４と切断工具１６が一部材で製造されていること又は工具キャリヤ１２と穿孔工具及び切断工具１４，１６が１つの部品として形成されていることも考えられる。更に、工具キャリヤ１２の両収容箇所１３の一方だけが穿孔工具１４又は切断工具１６を備え、他方の収容箇所は、運転中に空のままであることも考えられる。
【００３５】
ペーパーウェブ２の第１の側３に対向する第２の側２０で工具キャリヤ１２に対向して、回転式の切断ドラム２１が配置されている。切断ドラム２１は、ペーパーウェブの移動方向Ｔに対して横又はほぼ横でペーパーウェブ２の搬送面１００に対して平行に整向された回転軸２２を備えている。切断ドラムは、図１に概略的に図示したように、第２の駆動モータ２３と直接的に又は図示してないベルト機構もしくは同様に図示してない歯車伝動機を介して時計回り方向に駆動される。切断ドラム２１は、図３に図示したように、その周囲に、それぞれ１つの刃２６を有する１つ又は複数の相手工具２５を収容するための１８０°互いに位置ズレさせた２つの収容箇所２４を備える。しかしながらまた、切断ドラム２１は、１つだけ又は２つ以上の、相手工具２５用の収容箇所２４を備えることができる。１つの相手工具だけを有する切断ドラムの周囲もしくは隣接する相手工具２５の２つの刃２６の間の切断ドラム２１の周囲のラジアンは、ページＳの長さが最大の時に、切断ドラムの周速が、ペーパーウェブの移送速度と等しい大きさであるかそれより大きいように選択されている。切断ドラム２１は、切断ドラム２１の周囲もしくは相手工具の刃２６の軌道が接線方向にほぼ又は完全に接するように、ペーパーウェブ２に対して配置される。
【００３６】
工具キャリヤ１２は、加工位置１９にある穿孔工具１４が回転する相手工具２５と係合している、図２に示した第１の作業位置３０を備えている。切断工具１６の刃１８は、この作業位置３０で、水平及び垂直方法に加工位置１９から離間している。切断工具１６の刃１８が、水平方向だけと垂直方向だけのどちらかで加工位置１９から離間していることも考えられる。工具キャリヤ１２は、ペーパーウェブ２の第１の側３に配置された、ペーパーウェブ（２）の移動方向Ｔに対して横又はほぼ横でペーパーウェブ（２）の搬送面（１００）に対して平行に整向された旋回軸３１を中心として回転可能に図５に図示した機械フレーム３２に支承されている。工具キャリヤ１２のペーパーウェブ２とは反対の側に配置された旋回軸３１を中心とする旋回角度αの分だけの旋回運動により、工具キャリヤ１２は、第２の作業位置３３へ変位される。図４にαで指示した旋回角度αは、約２０°である。既に述べたように、旋回角度αは、２０°超又は未満であっても、例えば１５°〜３０°であってもよい。更にまたより小さいもしくはより大きい旋回角度αも考えられるが、幾何学的な理由から、５°未満及び９０°超であってはならない。
【００３７】
工具キャリヤ１２には、図２に図示したバランスウエイト５０が固定されている。これにより、穿孔工具及び切断工具１４，１６並びに固定要素１５を含めた工具キャリヤ１２の重心は、旋回軸３１の方向に移動される。理想的な場合には、重心は旋回軸３１上に位置する。バランスウエイト５０は、例えば同時に工具キャリヤ１２の剛性をバランスウエイト５０によって高めるために、当然直接的に工具キャリヤ１２に形成することができる。バランスウエイトにより、高い速度で工具キャリヤ１２の往復式の旋回の際に生じる振動を低減することができる。
【００３８】
切断ドラム２１の回転軸２２が、ブレードキャリヤの旋回軸３１に対して、つまり穿孔工具１４及び切断工具１６の刃１７，１８の向きに対して、図７に図示したように角度βで配置されている場合が有利である。これにより、ペーパーウェブ２がその搬送方向Ｔに対して横にシャー切断によって離断されることが得られる。角度βは、２°未満を選択すべきであり、有利には１°未満である。ペーパーウェブ２は、僅かな角度オフセットにより、全幅Ｂにわたって同時に行なわれる切断によって加工されるのではなく、刃１７，１８の一部が相手工具の刃２６の一部と係合している、ペーパーウェブを経て横に延在する切断領域によって加工される。この切断原理は、欧州特許出願公開第１１８６５６１号明細書に詳細に説明されている。
【００３９】
図３に図示した第２の作業位置３３で、切断工具１６は、加工位置１９で、回転する相手工具２５と係合している。穿孔工具１４の刃１７は、前記切断工具１６の場合のように、作業位置３３で水平及び垂直方向に加工位置１９から離間している。工具キャリヤ１２が、図示してない選択的な実施形態において直線運動で一方の作業位置から他方の作業位置へ移動される場合、穿孔工具１４の刃１７は、前記切断工具１６の場合のように、作業位置３３で水平及び垂直方向に加工位置１９から離間しているに過ぎない。穿孔工具１４の刃１７もしくは切断工具１６の刃１８は、切断過程時にペーパーウェブ２の移動方向Ｔに対して横もしくはほぼ横に整向されている。工具キャリヤ１２が直線方向に又は移動経路に沿って一方の作業位置から他方の作業位置へ変位可能に形成されていることも考えられる。両作業位置３０，３３で、加工位置１９は、切断ドラム１２がその周囲の領域内で接線方向にペーパーウェブ２の最も近くに位置する箇所に存在する。工具キャリヤ１２は、両作業位置３０，３３の間に配置された図示してない静止位置へ移動することもできる。この静止位置で、両刃１７，１８は、加工位置１９から垂直及び／又は水平方向に離間しており、その第１の側３でペーパーウェブ２に接触しない。
【００４０】
両作業位置３０，３３の間の工具キャリヤ１２の旋回運動の実施のため、図２，３及び５に図示したように第３の駆動モータ４０と少なくとも１つのクランク機構４１が設けられている。サーボモータ、特に遊びの無いトルクモータとして形成された第３の駆動モータ４０は、保持要素５１により、ペーパーウェブ２の第１の側３で加工位置１９の上流に配置され、機械フレーム３２に固定されている。第３の駆動モータは、工具キャリヤ２の旋回軸３１に対して平行に整向された駆動軸４２を備える。加えて、第３の駆動モータ４０は、連続したモータシャフト４３を備えており、このモータシャフトは、第３の駆動モータ４０の対向する２つの側で駆動軸４２の方向に駆動モータから離間するように延在する。以下では、クランク機構４１を介するモータシャフト４３の両端の一方と工具キャリヤ１２の間の一方の側の駆動可能な結合部だけを説明する。図５からわかるように、一方の側の構造は、他方の側の構造に一致する。モータシャフト４３は、図示してない１つ又は複数の軸受箇所により剛性を高めるために機械フレームに支持することができる。
【００４１】
クランク４４は、モータシャフト４３と回転不能に結合されている。クランクは、駆動軸４３に対して平行な、クランク半径ｒの分だけ駆動軸に対して位置ズレさせて配置された第１の軸４５を備える。工具キャリヤ１２とクランク４４を結合するプッシュロッド４６は、一端で第１の軸４５に回転可能に支承されている。プッシュロッド４６の他端は、工具キャリヤ１２の第２の軸４７を備える軸受箇所４８と結合されている。第２の軸４７は、第１の軸４５と工具キャリヤ１２の旋回軸３１の両方に対して平行に位置する。不所望の振動を低減するために、クランク４４に、図２にしか図示してないバランスウェイト４９が固定されている又は直接的にクランク４４に形成されている場合が有利である。
【００４２】
第３の駆動モータ４０がモータハウジングから片側に突出するモータシャフト４３だけを備え、唯一のクランク機構４１だけを介して工具キャリヤ１２と結合されていることも考えられる。この場合、唯一のクランク機構４１が工具キャリヤ１２の縦長の広がりのほぼ中心で工具距離やと結合されているように、第３の駆動モータ４０が機械ハウジング３２内に配置されている場合は有利である。更に、第３の駆動モータ４０が直接的に駆動軸４３に配置されているのではなく、駆動軸４３に配置された駆動ホイールを、ベルト又はチェーン機構又は歯車伝動機を介して駆動することも考えられる。
【００４３】
更に、工具キャリヤ１２が第３の駆動モータ４０により図示してないカム機構を介して一方の作業位置からそれぞれ他方の作業位置へ旋回されることも考えられる。この場合、工具キャリヤ１２の第２の軸４７に回転可能に固定されたカムローラは、第３の駆動モータ４０の駆動軸４２に回転不能に配置された、回転するカムディスク上で転動することができる。
【００４４】
第３の駆動モータ３０とクランク機構が、加工位置の下流に配置されていることも考えられる。その場合、工具キャリヤの図２に指示した軸受箇所４８は、工具キャリヤの右側の代わりに左側になる。
【００４５】
図１に図示したように、切断ドラム２１の第２の駆動モータ２３と、工具キャリヤ１２の第３の駆動モータ４０は、制御信号を交換するために、データライン６０を介して駆動制御装置６１と接続されている。ペーパーウェブ２の第１の駆動モータ１１も、データライン６０を介して駆動制御装置６１と接続することができる。駆動制御装置６１は、駆動モータ１１，２３，４０の回転数と角度位置を調整する。駆動制御装置６１に第１の駆動装置１１のガイド信号が伝送され、このガイド信号に基づいて、第２の駆動モータ２３及び第３の駆動モータ４０の第１の粗い位置決めが行なわれる。切断ドラム２１の上流に、オプションで、ペーパーウェブ２に整向された、ペーパーウェブに取り付けられた識別マーク１０１を読み取るためのセンサ６２が配置されている。駆動制御装置６１は、ペーパーウェブ２が正確に所望の箇所で選択的に穿孔又は切断されるように、第２の駆動モータ２３と第３の駆動モータ４０をセンサ６２の信号に基づいて制御することができる。当然、駆動制御装置６１は、工具キャリヤ１２が静止位置で停止されるように、駆動装置４０を制御することもできる。
【００４６】
以下で、可変の間隔でペーパーウェブ２の切断又は穿孔をするための本発明による方法を説明する。ペーパーウェブ２には、既に前で述べたように、片側又は両側に、異なったページ数の印刷用紙８’，８”の個々のページＳが、図には図示してないデジタル印刷機によって印刷される。その後、ペーパーウェブは、選択的に切断及び穿孔をするための本発明による装置１に供給され、デジタル印刷機と本発明による装置１の間に、方向転換部、バッファステーション、穿孔、切断及び折畳みをするための装置のような別の加工ステーションが、縦方向にオプションで配置することができる。これに対して選択的に、印刷されたペーパーウェブ２は、印刷後に再びロールに巻き取ることができる。印刷されたロールは、次いで任意の場所へ搬送及び／又は保管することができる。必要時に、印刷されたペーパーロールは、従来技術で知られた図に図示してない巻解きステーション及び前記オプションの加工ステーションを介して本発明による切断及び穿孔をするための装置１に供給することができる。
【００４７】
ペーパーウェブ２は、移送速度ｖで搬送方向Ｔに装置１に供給され、移送速度ｖは、デジタル印刷機もしくは巻解きステーションでのペーパーウェブの搬送速度に一致する。ペーパーウェブ２が、従来技術で知られたバッファステーション−このバッファステーションに、所定の長さのペーパーウェブを抑留することができる−を経て案内される場合、移送速度ｖは、バッファステーションの前後で異なることができる。ペーパーウェブ２は、図１に図示した少なくとも１つの駆動装置９によって駆動されるが、この駆動装置は、唯一の又は反転する２つの駆動ロール１０によってペーパーウェブを搬送する。駆動装置９は、独立したステーションとして形成すること、又は、デジタル印刷機もしくは巻解きステーションの一部又はオプションの加工ステーションの１つ又は本発明による装置１の一部とすることができる。
【００４８】
ペーパーウェブ２に印刷されたページＳは、個々の印刷用紙８’，８”に対応付けられており、これら印刷用紙は、それぞれ１つの同じ又は異なった数のページＳを備える。図１には、装置１の上流のペーパーウェブ２上に、それぞれ４つの印刷されたページＳ−それぞれペーパーウェブ２の第１の側３に２つのページＳと第２の側２０に２つのページＳ−を有する２つの第１の印刷用紙８’が図示されている。装置１の下流には、ちょうど切断工具１６と切断ドラム２１の相手工具２５によってペーパーウェブ２の終端１０２から切り取られた６つの印刷されたページを有する印刷用紙８”が図示されている。印刷用紙８”の下流に、別の４ページの印刷用紙８’が示され、この印刷用紙は、印刷用紙８”の前にペーパーウェブ２から切り取られたものであり、用紙加工ステーション８０の領域へ移送される。
【００４９】
図１に図示した４ページの用紙８’は、唯一の穿孔部７３を備え、この穿孔部において、用紙は、横折り装置として形成された用紙加工ステーション８０で折り畳まれる。その後、用紙８’は、１つのべつの又は複数のオプションの加工ステーション８０を介して例えば積重ね装置６に供給される。６ページの用紙８”は、２つの穿孔部７３を備え、これら穿孔部に沿って、用紙は、用紙加工ステーション８０の横折り装置を通過する際に折り畳まれる。その後、折り畳まれた６ページの用紙８”は、４ページの用紙８’と同様に積重ね装置６又は別の移送又は加工ステーションに供給される。
【００５０】
本発明による方法により、連続的に移送されるペーパーウェブ２は、このペーパーウェブに印刷された、同じ又は異なった数のページＳを有する印刷用紙８’，８”に応じて、搬送方向Ｔに対して横に選択的に切断又は穿孔される。このため、切断ドラム２１の駆動モータ２３と、工具キャリヤ１２を移動させる駆動モータ４０は、駆動制御装置６１と接続されている。何処で及びどのような間隔でペーパーウェブ２が切断又は穿孔されなければならないかの情報は、駆動制御装置６１が、例えばデジタル印刷機又は上位の機械制御装置によって伝送される。これに対して選択的又は補足的に、ペーパーウェブ２に可視又は不可視に取り付けられた識別マーク１０１も、センサ６２によって読み取ることができる。駆動制御装置６１は、センサ６２の信号を評価し、ペーパーウェブ２を穿孔又は切断する正確な位置を決定する。
【００５１】
駆動制御装置６１−この駆動制御装置は、上位の機械制御装置に統合することもできる−は、切断ドラム２１の直径、切断ドラム２１の周囲に均等に分配されて固定された相手工具２５の数、ペーパーウェブ２の移送速度及び印刷されたページＳの長さＬにより、駆動モータ２３が切断ドラム２１を駆動する回転数を決定する。更に、駆動制御装置６１は、ペーパーウェブが正しい箇所で穿孔又は切断されるように、相手工具２５の１つの刃２６が加工位置１９なければならない時点もしくは第２の駆動モータ２３の回転数及び角度位置も決定する。ペーパーウェブ２上に印刷されたページＳが同じ長さＬを備える場合、切断ドラム２１は、ペーパーウェブ２の速度が一定である時に均等又はほぼ均等に回転する。
【００５２】
図７ａに図示したように、本発明による装置は、そのフレーム３２が、ペーパーウェブ２に対して所定の角度で位置する。０°で指示した角度は、機械フレーム３２が、搬送方向Ｔに対して垂直に位置することを示す。ペーパーウェブ２上の隣接する２つのページＳ長さＬが異なっている場合、駆動モータ２３は、切断ドラム２１を加速又は減速させ、切断ドラム２１の収束を異なる長さＬ’に適合させる。これにより、長さの差が補正され、切断７４もしくは穿孔が、そのために設けられた箇所で行なわれる。同時に、図７ｂでのように、機械フレームは、前記切断原理のためにペーパーウェブの加工が正確に搬送方向Ｔに対して直角に行なわれるように、調整装置９０によって回転点９１を中心として調整角度γの分だけ回転される。何故なら、長さＬが、１つの相手工具２５を有する切断ドラム２１では切断ドラム２１の周囲よりも小さい（又は、２つの相手工具２５では周囲の半分よりも小さい等）場合は、切断ドラム２１の回転数、つまり周速を増加させなければならない。これにより、ペーパーウェブ２の１つのエッジから対向するエッジへ移動するシャー切断は短時間で行なわれる、即ちペーパーウェブ２は、短時間では僅かな距離しか搬送されない。調整角度γにより、この差が補正されるので、切断は、正確に搬送方向Ｔに対して垂直に進行する。切断ドラム２１もしくは工具キャリヤ１２の互いに斜めに配置された軸２２，３１の間のシャー切断のために必要な角度βは、装置１の基本調整の一部であり、運転中に変更されない。
【００５３】
ペーパーウェブ２及び同じ長さＬを有するページＳの移送速度ｖが一定の場合、切断ドラム２１は、一定又はほぼ一定の回転数で駆動される。切断ドラム２１の周速が最大可能な処理長さＬを有するページＳの場合でもペーパーウェブ２の移送速度ｖと等しいかそれよりも大きい場合が有利である。これにより、ペーパーウェブ２が切断ドラム２１もしくは相手工具２５において押し潰されないことが保証される。何故なら、ペーパーウェブ２の押し潰しは、穿孔又は切断による正確な加工を阻害又は不可能にするからである。切断ドラム２１の駆動にとって、ペーパーウェブ２が装置１によって穿孔又は切断されるのか、もしくは、それぞれ穿孔工具１４又は切断工具１６が加工位置で切断ドラムの相手工具２５と係合しているのかは些細なことである。
【００５４】
駆動制御装置６１は、工具キャリヤ１２の第３の駆動モータ４０も制御する。図１に図示した４つのページＳを有する用紙８’が装置１によってペーパーウェブ２の移動方向Ｔに対して横に加工される場合、交互に相前後して最初に切断され、次に穿孔され、次いで再び切断される。切断７４−穿孔７３−切断７４−穿孔７３等の順序は、次々に４つのページを有する用紙８’がペーパーウェブ２に印刷されている間は、繰り返される。次の用紙８’が同じ長さＬを有するページを備える場合、第３の駆動モータ４０は、一定又はほぼ一定の回転数で運転することができる。図２，３，４及び５に図示した工具キャリヤ１２は、第３の駆動モータ４０によりクランク機構４１を介して旋回軸３１を中心として往復式に旋回されるので、工具キャリヤは、作業位置３０，３３の一方から旋回角度αの分だけそれぞれ他方の作業位置へ旋回される。第１の作業位置３０に穿孔工具１４が第２の作業位置３３（図３参照）で切断工具１６が切断ドラム２１の相手工具２５と係合し、所望の箇所でペーパーウェブ２を穿孔もしくは切断する。
【００５５】
旋回角度αは、工具キャリヤ２５に対する駆動装置４０の空間的な配置によって、クランク機構の幾何学的関係、特にクランク半径ｒの大きさ及びプッシュロッド４６の長さによって、旋回軸３１と第２の回転軸４７の間隔によって、並びに旋回軸３１とモータシャフトの配置によって、決定される。駆動軸４２、第１の軸４５及び第２の軸４７がそれぞれ共通の面内に存在するクランク機構の両死点で、工具キャリヤ１２は、両作業位置３０，３３のそれぞれで短時間の間停止している。これは、第１に、穿孔工具１４と切断工具１６はそれぞれ停止しているが、回転する相手工具２５は、両者の内の一方と係合されることを生じさせる。第２に、配置が特に有利である。何故なら、これにより穿孔又は切断時に生じる切断力の大部分又は全てがクランク機構を介して、図に図示してないモータシャフト４３のオプションの軸受箇所を介して、並びに駆動モータ４０を介して、機械フレーム３１２に伝達されるからである。第３の駆動モータ４０に対する切断力による不所望のトルク−このトルクは、切断精度、切断品質並びに工具１４，１６，２５の寿命にマイナスの影響を与える−は、簡単に防止することができる。加えて、第３の駆動モータ４０は、安価になる。何故なら、第３の駆動モータは、最も正確に規定されたその位置を維持するために不所望のトルクに対処しなければならない時よりも小さく寸法設定することができるからである。当然、ペーパーウェブ２の加工は、クランク機構の前記死点で行なうことができるだけでなく、駆動軸４２、第１の軸４５及び第２の軸４７が既に又はもはや共通の面内に位置しない場合でも行なうことができる。しかしながら、より大きく寸法設定された駆動モータ４０は、この場合には、加工から生じる保持トルクの形態のトルクを補償しなければならない。
【００５６】
本発明による方法により、図１に図示した６つのページＳを有する用紙８”が装置１によってペーパーウェブの移動方向に対して横に加工される場合、一回切断され、対着に２回相前後して穿孔され、次いで再び切断される。従って、相前後してペーパーウェブ２に印刷された複数の用紙８”の場合は、切断７４−穿孔７３−穿孔７３−切断７４−穿孔７３−穿孔７３等の順序が生じる。従って、工具キャリヤ１２は、この順序の場合、前記のように連続的又はほぼ連続的に回転する第３の駆動モータ４０によって持続的に両作業位置３０，３３の間を往復式に旋回されてはならない。ペーパーウェブが印刷された用紙８”に基づいて２回相前後して穿孔される場合、第３の駆動モータ４０は、駆動制御装置６１によって短時間停止される。工具キャリヤ１２は、２回の穿孔７３がペーパーウェブ２で行なわれるまでの間、第１の作業位置３０に留まっている。次いで、第３の駆動モータ４０は、再び加速されるので、工具キャリヤ１２、つまり切断工具１６は、相手工具２５とペーパーウェブ２の次の加工のために適時に第２の作業位置３３に位置する。
【００５７】
図１，２，３及び４に示した工具キャリヤ１２の左の収容位置１３への切断工具１６の配置と、右の収容位置１３への穿孔工具１４の配置は、ペーパーウェブが図４に示した第１の作業位置３０（図２）から第２の作業位置３３（図３）への交替時に穿孔だけをされ、分離はされないとの利点を有する。何故なら、搬送方向Ｔとは反対の工具キャリヤ１２の運動により、ペーパーウェブ２の終端１０２は、工具キャリヤ１２、工具１４，１６の一方又は固定要素１５の一方と衝突し、紙詰まりを惹起することがあるからである。図４には、ペーパーウェブ２がちょうど切断工具１６と相手工具２５の間で分離された状態が図示されている。工具キャリヤ１２が反時計回り方向に第２の作業位置３３から第１の作業位置３０へ旋回される間、ペーパーウェブの未固定の終端１０２は、搬送装置７０へ到達する。この場合、切断工具１６と穿孔工具１４は、同じ方向へのその運動により、搬送装置７０へのペーパーウェブ２の終端１０２の搬送を支援する。図４に示した工具キャリヤの位置は、両工具１４，１６のいずれもペーパーウェブと接触せず、ペーパーウェブを加工しない可能な静止位置に相当する。好ましい静止位置で、切断工具１６の刃１７と穿孔工具１４の刃１８のペーパーウェブに対する垂直方向の間隔は同じ大きさである。
【００５８】
図６には、移送方向Ｔのその搬送中に切断及び穿孔をする本発明による装置１の上流に配置された縦折り装置７５を通過するペーパーウェブ２が示されている。ペーパーウェブ２は、例えばいわゆるフォーマー折りでその半分の幅Ｂに折り畳まれる。縦折り装置７５の下流で、ペーパーウェブ２’は２層である。これは、ペーパーウェブを折り畳んだ箇所で、閉じられた側７６と対向する開放した側７７を備える。ペーパーウェブ２’に印刷されたページＳは、第１の印刷用紙７８’と第２の印刷用紙７８”のどちらかに対応付けられている。ペーパーウェブ２’が２層であるので、第１の印刷用紙７８’は４つのページＳから成り、最も上のページＳだけが見える。相応に、印刷用紙７８”は、８つのページＳから成る。移動方向Ｔに相前後してペーパーウェブ２，２’に印刷された複数の印刷用紙７８’，７８”が、それぞれ１つの本部分７９を構成する。前で説明した図１に図示した積重ね装置６の上流又はそこで、本部分７９の用紙７８’，７８”は、例えば接着剤の塗布によって互いに結合され、共に又は互いに別々に小冊子又は本に次処理される。
【００５９】
前記方法と同様に、図６に図示した４ページの印刷用紙７８’は、工具キャリヤ１２が再び加速され第１の作業位置３０へ移動される前に、第２の作業位置３３で短時間停止することによって、相前後して二回切断される。この第１の作業位置３０で、後続の印刷用紙７８”に穿孔７３が行なわれる。同じ長さＬを有するページＳを備える続く８ページの印刷用紙７８”の場合、第３の駆動モータ４０が、一定又はほぼ一定の回転数で運転される。この場合、駆動モータ４０のモータシャフト４３の回転毎にそれぞれ１回の穿孔７３及び切断７４が行なわれる。ペーパーウェブ２，２’に相前後して２ページの用紙７８’が印刷されている場合（図示してない）、第３の駆動モータ４０は、駆動制御装置６１によって停止される。工具キャリヤ１２は、最後の切断７４が次の穿孔７３の前に行なわれるまでの間第２の作業位置３３に留まっている。次に、第３の駆動モータ４０は、駆動制御装置６１によって再び加速されるので、工具キャリヤ１２、つまり穿孔工具１４は、相手工具２５とのペーパーウェブ２，２’も次の加工のために適時に第１の作業位置３３に位置する。
【００６０】
本発明による方法及び本発明による装置１により、当然、それぞれ異なった長さＬを備えるページＳを有する印刷用紙８’，８”，７８’，７８”も加工することができる。駆動制御装置６１は、切断ドラム２１の駆動モータ２３、工具キャリヤ１２の駆動モータ４０並びに調整装置９０を相応に調整する。ページＳの長さＬの差は、２つの加工ステップの間の両駆動モータ２３，４０の角度位置の修正によってそれぞれ行なわれるので、各穿孔７３及び各切断７４は、ペーパーウェブ２，２’のそのために設けられた箇所で行なわれる。それぞれ２より多くの穿孔を備える印刷された用紙８を有するペーパーウェブ２，２’が処理されることも考えられる。例えば、１層のペーパーウェブ２，２’に、８個のページＳから成る印刷用紙８を印刷することができる。印刷用紙に始端及び終端で必要な切断７４の間には、このような印刷用紙８の場合は３つの穿孔７３が必要である。装置１の下流に配置された２つの横折り装置４，５で、８ページの印刷用紙８が、それぞれ半分にされる。ペーパーウェブ２，２’の移動方向Ｔに対して横に３よりも多い穿孔７３を有する用紙８も、それを下流に配置された加工ステーションで処理することができる限りは、実現可能である。
【００６１】
本発明による方法及び本発明による装置１により、２よりも多い層を有するペーパーウェブ２，２’も加工することができ、これら層は、例えば縦折りを介して互いに結合されているか、未固定で重ねられ、共に搬送される。
【００６２】
ペーパーウェブ２，２’から切り取られた印刷用紙８’，８”，７８’，７８”は、装置１の下流で、図２，３及び４に概略的に図示した搬送装置７０によって更に搬送される。搬送装置７０の上下の搬送要素７１，７２は、印刷用紙８’，８”，７８’，７８”をペーパーウェブ２，２’と同じ又は若干高い移送速度ｖで搬送する。ペーパーウェブ２，２’と同じ移送速度ｖで搬送装置７０で印刷用紙８’，８”，７８’，７８”を搬送することにより、装置１の直ぐ下流で２つの印刷用紙８’，８”，７８’，７８”の間に隙間は生じない。若干高い移送速度で搬送装置７０で印刷用紙８’，８”，７８’，７８”を搬送する場合、続く２つの印刷用紙８’，８”，７８’，７８”の間に小さい隙間が生じる。印刷用紙８’，８”，７８’，７８”がペーパーウェブ２，２’から切り取られる前に、これら印刷用紙は、時間的にその前を移動する終端が既に搬送装置７０の領域に存在するが、その後を移動する終端は、常にまだペーパーウェブ２，２’と結合されている。搬送装置７０の搬送速度ｖは、ペーパーウェブ２，２’が本発明による装置でウェブ張力を維持し、圧縮されないように、ペーパーウェブ２，２’の搬送速度ｖと等しい大きさか、それよりも若干高い。印刷用紙８’，８”，７８’，７８”は、搬送装置７０内で、下の搬送要素７１の上に載置されているか、下の搬送要素７１と上の搬送要素７２の間に挟まれている。
【００６３】
ペーパーウェブ２，２’が、例えば装置の運転中に加工されるべきでない場合、工具キャリヤ１２は、作業位置３０，３３の間に存在する静止位置へ停止される。静止位置は、図４に図示したように見ることができ、穿孔工具１４と切断工具１６の両方とも相手工具２５と係合していない。穿孔工具１４と切断工具１６の刃１７，１８は、水平方向にペーパーウェブ２，２’から離間しており、水平及び垂直方向に加工位置１９から離間している。この場合、切断ドラム２１は、同様に停止させること、又は、ペーパーウェブ２，２’に対して低下させた又は同じ周速で更に回転させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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