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Vorrichtung zum Zickzack-Falzen von
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Papierbahnen o.dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zickzack-Falzen
von Papierbahnen o.asl. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 25 50 759 bekannt geworden.
Bei dieser Vorrichtung kann der gebildete Stapel aus gefalzten Lagen so stehen,
daß die Ebene der gefalzten Lagen von der Horizontalen erheblich abweicht.
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Das ist vorteilhaft, weil sich dadurch die Bauhöhe der Vorrichtung
verringern läßt und der Abtransport des Stapels u.U. wesentlich vereinfacht ist.
Dort sind Stützorgane in Form von doppelten Falzschrauben oder -schnecken an den
oberen Ecken des Stapels vorgesehen, die bei jedem Hin-und Hergang des Legearms
zwei Umdrehungen machen, so daß sie zwischen jede einzelne Papierlage eingreifen
und diese im Eckbereich stützen. Diese Vorrichtung ist für den
einnutzigen
Betrieb, d.h. eine über die Bahnbreite zusammenhängende Papierlage geeignet.
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Für größere Durchsätze'insbesondere bei schmalen Lagen, wird angestrebt,
doppel- oder mehrnutzig zu fahren, wobei die Lagen vor dem gefalzten Ablegen auf
dem Stapel längs auseinandergeschnitten werden sollen. Dabei ist es in Vorrichtungen
zum Endlosdrucken bereits vorgeschlagen worden, den Längs-Trennschnitt stellenweise
zu unterbrechen, so daß schmale Stege stehen bleiben, die die beiden Bahnen auch
nach dem Falzen noch etwas zusammenhalten. Diese Stege sind wahllos Uber die Länge
des Trennschnittes verteilt. Bei dieser Art von Maschinen erfolgt die Ablage der
gefalzten Lagen senkrecht nach unten, d.h. die gefalzten Lagen liegen horizontal.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Zickzack-Falzen
von Papierbahnen o.dgl. zu schaffen, bei der ein mehrnutziger Betrieb bei beliebiger
Stapelausrichtung möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Halteeinrichtungen können auf verschiedene Art ausgebildet sein.
Sie können aus den Trennschnitt im Bereich der Falzkanten unterbrechenden Stegen
bestehen, d.h. aus Unterbrechungen des Trennschnittes, die durch entsprechende Synchronisation
von unterbrochenem Trennschnitt und Querperforation genau in den Bereich der Stapelkante,
d.h. der Querperforation, gelegt sind. Obwohl es nur notwendig wäre, diese Stege
im Bereich der jeweils oberen Stapelkante, d.h. bei jeder zweiten Querperforation,
vorzusehen, kann jedoch der Steg auch im unteren Stapelbereich vorgesehen sein.
Diese Stege sind nach
dem Entnehmen der Stapel relativ leicht aufzureissen,
halten aber die beiden Bahnen im kritischen Bereich so weit zusammen, daß der Stapel
nicht auseinanderfällt, obwohl er mit seiner Lagenebene unter einem Winkel zur Horizontalen
stehen kann.
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Bei einer anderen Ausführungsform können die Halteeinrichtungen durch
wenigstens eine drehbar angetriebene Halteschraube je Trennschnitt gebildet sein,
die parallel zur Trennlinie, die durch die Verbindungslinie der-Schnittpunkte der
Trennschnitte oder ihrer Verlängerungen mit der oberen Stapelseite gebildet wird,
neben dem Stapel und in diesen eingreifend verläuft. Vorzugsweise läuft je eine
Halteschraube auf je einer Seite der Trennlinie. Dabei können beide Halteschrauben
gegenläufig derart angetrieben sein, daß ihre mit dem Stapel in Eingriff kommenden
Abschnitte sich auf die Trennlinie zubewegen, d.h. in Richtung auf die Trennlinie
streichen. Die Halteschraube greift dabei jeweils in den Zwischenraum zwischen einem
Falz ein, d.h. zwischen zwei Schraubenflanken liegen jeweils zwei Blätter oder Bahnabschnitte.
Deswegen ist vorzugsweise die Halteschraube so angetrieben, daß sie je Hin- und
Herbewegung des Legearmes eine Schraubendrehung macht. Dies bedeutet, daß eine eingängige
Halteschraube je Hin- und Herbewegung eine volle Umdrehung macht, während eine zweigängige
Schraube nur eine halbe Umdrehung machen müßte etc. Damit läuft die Halteschraube
nur mit der halben Schraubendrehzahl wie die normalerweise als Stützschrauben ausgebildeten
Stützorgane. Diese greifen nämlich an der Seitenkante des Stapels zwischen jede
Lage ein, so daß jede zweite Schraubenflanke unter einen Falz greift und diesen
von innen her stützt.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei der die Halteeinrichtungen
sowohl aus den Trennschnitt im Bereich der Falzkanten unterbrechenden Stegen als
auch aus Halteschrauben im Bereich der Trennlinie bestehen. Es hat sich herausgestellt,
daß, wenn man die Halteeinrichtungen nach den Ansprüchen 2 oder 5 jeweils einzeln
verwendet, ein einwandfreies Arbeiten bis zu einer gewissen Bahngeschwindigkeit,
die auch von der Bahngröße und -qualität abhängt, von beispielsweise 100 m/minXdurchaus
möglich ist. Bei Verwendung beider Halteeinrichtungen gleichzeitig sind bis zu 30
% höhere Geschwindigkeiten bei im übrigen vergleichbaren Bedingungen möglich.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische
Darstellung einer Falzvorrichtung, bei der die Halteeinrichtungen aus Stegen im
Falzbereich bestehen, Fig. 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung entsprechend Fig.
1, bei der zusätzlich Halteschrauben vorgesehen sind, und Fig. 3 einen Schnitt nach
der Linie III-III in Fig. 2.
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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 11 gezeigt, die normalerweise am Ende
einer Papierverarbeitungsmaschine, beispielsweise eines Collators,angeordnet ist.
Ein Oollator dient zum Zusammenführen mehrerer Papierbahnen zu Lagen, beispielsweise
für
Durchschreibesätze o.dgl. Die Lagen werden in der Vorrichtung 11 zickzack-gefalzt
und in einem Stapel 12 abgelegt, bei dem die Lagenebene unter einem relativ großen
Winkel zur Horizontalen angeordnet sind, d.h. die Stapelrichtung ist nahezu horizontal.
Am Ende des Stapels kippt er etwas in Richtung auf die Horizontale und wird auf
einem Transportband 13 (Fig. 2) abtransportiert. Im Bereich der Stapelbildung steht
er auf einem Stapeltisch 14.
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Die etwa horizontal in Papierlaufrichtung 15 laufende Bahn oder Lage
16 wird in beliebiger Weise, beispielsweise durch die in Fig. 2 angedeuteten Transportbänder
17,18,durch die Vorrichtung transportiert. Bei der Papierbahn handelt es sich im
dargestellten Beispiel um eine Bahn mit Transportperforationen 19, beispielsweise
für Computer-Einsatz, die jedoch beim fertigen Produkt nur einseitig vorgesehen
sein sollen.
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In Papierlaufrichtung 15 sind hintereinander ein Längsschneider 20
und ein Querperforateur 21 angeordnet.
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Der Längsschneider 20 besteht aus einem oberhalb der Bahn auf einer
Welle 22 geführten angetriebenen Kreismesser 23, das mit einer harten, angetriebenen
Gegenscheibe 24 unterhalb der Bahn 16 zusammenwirkt (Fig. 2). Das Kreismesser 23
hat an seiner den Außenumfang bildenden Schneide 25 einen kurzen Ausschnitt 26,
der eine Unterbrechung für die Schneide bildet, so daß bei jedem Umlauf des Kreismessers
ein kurzer Abschnitt nicht geschnitten wird.
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Der hinter dem Längsschneider angeordnete Querperforateur ist nach
Art eines Querschneiders aufgebaut und besitzt eine über der Bahn 16 verlaufende
Schneidwalze 27 mit
darin eingespannten, in Achsrichtung, d.h.
quer zur Bahnlaufrichtung, horizontal angeordneten Messern 28, von denen beim dargestellten
Beispiel drei am Umfang angeordnet sind.
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Sie arbeiten mit einer unter der Bahn laufenden Gegenwalze zusammen,
die ebenfalls angetrieben ist. Die Messer sind, da sie die Falzkanten für die Bahn
vorbereiten, in nicht dargestellter Weise mit unterbrochenen Schneiden versehen,
so daß sie eine Querperforation erzeugen. Dies ermöglicht das Abreissen der einzelnen
Lagen an den Falzkanten. Falls dies nicht notwendig ist, könnte auch lediglich eine
Falzeindrückung vorgenommen werden.
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Der Antrieb der Welle 22 des Längsschneiders,der Welle 30 des Querperforateurs
sowie der zugehörigen Gegenscheiben bzw. -walzen 24,29 ist miteinander synchronisiert,
und zwar über die strichpunktiert angedeuteten Wellen, von einem Getriebe 31 aus.
In der Praxis erfolgt der gesamte Antrieb der Schneideinrichtung, des Legearms und
der den Stapel stützenden Einrichtungen von einer gemeinsamen Synchronwelle aus.
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Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß das Kreismesser 23 einen durch jeweils
einen Steg 32 unterbrochenen Trennschnitt 33 vornimmt. Die Messer des Längsschneiders
und des Querperforateurs sind so zueinander eingestellt, daß die Querperforation
34 im Bereich des Steges 32 erfolgt und vorzugsweise genau mitten durch den Steg
32 hindurchläuft. Zur Vereinfachung dieser Einstellung sind in dem Getriebe 32 zwei
axial gegeneinander verschiebbare schräg verzahnte Zahnräder 35 vorgesehen, von
denen jedes zum Antrieb einer der Wellen 22,30 gehört und durch deren gegenseitige
axiale Verschiebung die gewünschte gegenseitige Lage der Messer eingestellt werden
kann.
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Anschließend an den Querperforateur ist ein schwingend hin und her
beweglicher Legearm 36 vorgesehen, durch den die Bahn 16 hindurchläuft. Er ist ebenfalls
mit der Bewegung der Bahn so synchronisiert, daß sein Bewegungs-Umkehrpunkt so liegt,
daß die Querperforationen 34 zu den Falzkanten werden.
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In den Fig. 1 und 2 ist wegen der Anschaulichkeit nicht dargestellt,
daß im Bereich der vier Ecken des sich bildenden Stapels 12 bzw. der ihn bildenden
Einzellagen 37 Stützorgane 38 in Form von Falzschrauben angeordnet sind.
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Sie sind ausgebildet und angeordnet, wie dies in der DE-PS 25 50 759
(= US 40 94 .500) beschrieben ist, auf die wegen der detaillierten Beschreibung
Bezug genommen wird. Die Falzschrauben greifen von den Seitenkanten 39 der Lagen
her in den Stapel ein, und zwar im Bereich der durch die Querperforationen gebildeten
Falzkanten 34. Die Drehzahl der normalerweise eingängigen Schrauben ist derart,
daß sie zwei Umdrehungen je Hin- und Herbewegung des Legearms 36 machen, wodurch
zwischen jede Lage ein Gang bzw. eine Flanke der Schraube eingreift. Jeder zweite
Gang greift also von unten unter einen Falz und stützt diesen.In der in der genannten
Patentschrift näher erläuterten Weise kann ferner ein mit halber Schraubendrehzahl
gegenläufig angetriebenes Niederdrückorgan vorhanden sein, das für den einwandfreien
Einlauf der Stützorgane sorgt.
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Zusätzlich sind im Bereich der oberen Stapelkante Halteeinrichtungen
40 in Form von zwei Halteschrauben angeordnet, die, ähnlich wie die Stützorgane
38, nach Art von Förderschnecken ausgebildete Schraubengänge haben, die von oben
her im Bereich der Trennlinie 41 eingreifen. Die Trennlinie 41 ist als gedachte
Verbindungslinie der im Stapel 12 hintereinander liegenden Schnittpunkte der Falzkanten
bzw.
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Querperforationen mit den Trennlinien 33 bzw. ihren Verlängerungen
im Bereich der Stege 32 definiert. Die beiden Halteschrauben 42,43 greifen von oben
über die Falzkante 34 nach innen und sind bezüglich ihrer Steigung und Drehzahl
so bemessen, daß sie jeweils über eine Falzkante fassen, d.h. zwischen zwei angrenzenden
Schraubenflanken eine doppelte Lage halten.Sie werden dahe-r normalerweise die doppelte
Steigung, jedoch die halbe Drehzahl der Stützschrauben 38 haben, wenn es sich bei
beiden um eingängige Schrauben handelt. Der Antrieb der beiden dicht nebeneinander
im Bereich der Trennlinie verlaufenden Stützschrauben 42,43 ist gegenläufig, und
zwar so, daß sich die in Stapel 12 eingreifenden Partien der Stützschrauben aufeinander
zubewegen.
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Durch die Stütz- und Halteschrauben wird der Stapel über einige Lagen
geführt. Wenn die Lagen aus den Schrauben herauslaufen, fallen sie in der in Fig.
2 dargestellten Weise etwas nach vorn auf das Transportband und werden von diesem
abtransportiert.
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Beim Betrieb der Vorrichtung wird die Bahn, die meist nur aus einer
zusammengestellten Lage verschiedener Papier-, Kohlepapier-oder Folienbahnen besteht,
in Bahnlaufrichtung 15 bewegt und erhält im Längsschneider den unterbrochenen Trennschnitt
33, bzw., wenn mehr als zweinutzig gearbeitet werden soll, mehrere Trennschnitte.
Der Querperforateur 21 bringt die Querperforationen 34 so auf, daß sie im Bereich
der die Trennschnitte 33 unterbrechenden, formathaltig angeordneten Stege 32 liegen.
Der Durchmesser des Kreismessers 23 und der Messertrommel 27 bzw. die Anzahl und
Anordnung der Messer 28 und der Ausschnitte 26 daran bestimmt Größe und Drehzahl
der Wellen- 22,30 bei einem vorgegebenen Format.
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Der durch den hin und her schwingenden Legearm 36 gebildete Stapel
12 aus gefalzten Lagen 37 wird dann an seinen vier Ecken durch die Stützorgane 38
geführt. Anstelle der bei schriebenen Stützorgane können auch andere Stützorgane
verwendet werden. Auch die Anordnung und Ausbildung der Halteeinrichtungen kann
in Abhängigkeit von Größe, Steifigkeit und Lagendicke des zu falzenden Materials
sowie von der Bahnlaufgeschwindigkeit abhängig variieren. Wie bereits erwähnt, könnte
bei geringeren Arbeitsgeschwindigkeiten u.U. auf den Steg 32 verzichtet werden und
ein durchgehender Trennschnitt erfolgen. Das gilt auch für den Steg am unteren Stapel
ende, der zwar ebenfalls zur Stützung des Gesamtstapels beiträgt, jedoch ggf. weggelassen
werden könnte.
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Es wäre ferner möglich, nur eine Halteschraube vorzusehen, wenn der
Steg 32 dafür sorgt, daß die beiden Teile der Lage nicht auseinanderfallen. Statt
einer Halteschraube könnten auch andere entsprechende Vorrichtungen verwendet werden,
beispielsweise eine Kette mit vorspringenden, zwischen die Lagen eingreifenden Fingern.
Die Falzschraube ist jedoch einfacher aufgebaut und einstellbar und kann ggf. noch
eine gewisse ''Ausstrelchwirkung'' auf die Lagen aufbringen. Die Anordnung der angetriebenen
Gegenscheiben und -walzen, insbesondere der Gegenscheibe 24 am Längsschneider, ist
deswegen vorteilhaft, weil sie für einen genau synchronen Papierantrieb sorgt und
somit die Paßgenauigkeit der Querperforationen zu dem Steg 32 sicherstellt. Durch
die Erfindung wird sichergestellt, daß trotz eines mehrnutzigen Arbeitens der Stapel
12 einwandfrei gebildet wird, ohne in der Mitte nach hinten auseinanderzufallen.