DE19611787A1 - Anordnung zum Falzen von Bögen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Falzen von Bögen mittels Falzwalzen und einem verstellbaren Anschlag.

Falzvorrichtungen werden benötigt zur Vorbereitung von Briefbögen zum Kuvertieren oder zum Falzen von Blättern für die Buchbinderei. Je nach Anwendungsfall sind die Bögen einfach mittig zu falzen, wenn beispielsweise A4 Format-Bögen in C5 Format-Kuverts einzufüllen sind, oder zweimal zu falzen, wenn beispielsweise A4 Format-Bögen in C6 Format-Kuverts einzufüllen sind. Im letzten Fall kann der Falz Z-förmig oder als sogenannter Wickelfalz ausgeführt werden.

Wenn derartige Falzvorrichtungen integraler Bestandteil von Sortier- und Kuvertiereinrichtungen sind, ist es mitunter auch erforderlich, beispielsweise bei Kontoauszügen oder Buchungsbelegen, daß die Bögen die Falzvorrichtung ungefalzt passieren.

Zwei Falzprinzipien haben sich vor allen durchgesetzt, das Schwert­ falzprinzip, vergleiche DE 40 18 709 A1 und DE 43 24 199 C1 und das Taschenfalzprinzip, auch als Stauchfalzprinzip bekannt, vergleiche DE 40 12 859 C2, EP 0 583 587 A1, EP 0 595 105 A1 und EP 0 641 733 A1.

Beim Schwertfalzprinzip werden die zu falzenden Bögen mittels eines spitz zulaufenden, scharfkantigen Schwertes durch einen Spalt zwischen zwei Falzwalzen gedrückt.

Bei der Falzvorrichtung gemäß DE 43 24 199 C1 ist jede Falzwalze in Lagerhebeln gelagert, die um Schwenkachsen verstellbar sind.

Der Falzwalzenspalt wird mittels eines Schwenkantriebes eingestellt, der an einem Lagerhebel angreift. Die Einstellung des Falzwalzen­ spaltes muß genau abgestimmt sein auf die Dicke des Falzgutes - ein oder mehrere Bögen - und des Falzschwertes. Fehleinstellungen können zu Beschädigungen des Falzgutes oder zu Falzfehlern führen. Bei jedem Wechsel der Dicke des Falzgutes ist der Falzwalzenspalt neu einzustellen. Um eine symmetrische Verschwenkung der gegenüberliegenden Lagerhebel zu erzielen, weisen diese Fortsätze auf, die mittels einer Abdrückschraube und einer Feststellschraube zueinander justierbar sind.

Der Aufwand für diese Falzvorrichtung, insbesondere für den erforderlichen Linearantrieb für den ersten Lagerhebel und die Justierung, ist entsprechend groß.

Beim Taschenfalzprinzip sind mindestens ein Falzwalzenpaar und eine Falztasche vorhanden. Das Falzgut wird zwischen Transportwalzen zunächst in die Falztasche bis zu einem Anschlag geleitet. Die Öffnung der Falztasche, der Falztaschenmund, befindet sich in unmittelbarer Nähe des Falzbereiches der Falzwalzen. Wenn das hintere Ende des Falzgutes durch die Transportwalzen weiterbewegt wird, tritt ein Stau ein und das Falzgut wölbt sich vor dem Falztaschenmund in den Falzbereich der Falzwalzen, wird von diesen erfaßt und gefalzt. Damit keine Wölbung des Falzgutes innerhalb der Falztasche eintritt, muß diese entsprechend der Dicke des Falzgutes eng sein, das heißt, der Spielraum ist eng begrenzt. Erfahrungsgemäß sind mit dem Falztaschenverfahren zwischen ein bis fünf Bögen gleichzeitig falzbar. Es besteht aber durchaus das Bedürfnis, eine größere Anzahl von Bögen gleichzeitig zu falzen.

Es ist eine Stauchfalzmaschine bekannt, siehe EP 0 583 587 A1, die in der Falztasche eine verstellbare Anschlagschiene aufweist. Die Anschlagschiene ist zur Bestimmung der Falzlänge - entspricht der Eintauchtiefe des Falzgutes in die Falztasche - und der Falzform individuell mit Hilfe eines elektrischen Antriebes durch eine programmierbare Steuereinrichtung oder manuell einstellbar. Die Anschlagschiene weist auf ihrer dem Falztaschenmund zugekehrten Seite mehrere Anschlagfinger auf, deren vordere Stirnflächen in einer gemeinsamen Ebene liegend den Papieranschlag in der Falztasche bilden. Die Anschlagschiene kann weiterhin eine vordere Umlenkposition einnehmen, in der die vorderen Stirnflächen gemeinsam als Papierabweiser dienen und den Falztaschenmund verschließen. Das am Falztaschenmund ankommende Falzgut wird dann an der Falztasche vorbei durch die Falzwalzen wahlweise zu einer nachfolgenden Falztasche oder in eine Kuvertiermaschine gelenkt. Auf jedem Fall ist mit diesem Teil der Stauchfalzmaschine sowohl die Funktion "Falzen" als auch die Funktion "glatter Durchlauf", wie eingangs erwähnt, realisierbar. Die Probleme mit der Schlitzbreite der Falztasche bestehen aber weiterhin.

Es ist weiterhin eine Stauchfalzmaschine bekannt, siehe EP 0 595 105 A1, die wenigstens eine Falztasche und auf unterschiedliche Falzspaltweiten einstellbare und gegeneinander federnd schwenkbewegliche Falzwalzen aufweist. Die Falzwalzen sind in zweiarmigen Schwenkhebelpaaren drehbar gelagert und bilden mit jeweils einer weiteren Falzwalze eine Einzugs- beziehungsweise Falzstelle. Der Einlaufspalt der Falztasche weist eine Mindestweite auf und ist der Falzgutdicke entsprechend federnd veränderbar. Boden und Decke der Falztasche werden durch Gitter gebildet, die um Achsen am Falztaschengrund schwenkbar sind. Die einlaufseitigen Endabschnitte der Gitter sind an quer zur Füllrichtung verlaufenden Winkelschienen befestigt, die andererseits mit den Schwenkhebelpaaren der Falzwalzen gekoppelt sind. Infolgedessen wird zugleich mit der Veränderung des Falzspaltes der Falzwalzen der Einlaufspalt der Falztasche angepaßt. Die Falztasche ist auf diese Weise in der Regel im Profil keilförmig mit veränderbarer Keilbreite, wobei die Keilspitze aber im wesentlichen gleich dick ist. Damit sind der Falztaschenmund und die ersten zwei Drittel der Falztasche der Dicke des Falzgutes anpaßbar, Verklemmungen am Falztaschengrund sind damit aber nicht ausgeschlossen. Eine Einlaufsperre sowie ein verstellbarer Anschlag fehlen bei dieser Stauchfalzmaschine. Demzufolge sind nur Bögen einer Länge verarbeitbar.

Zweck der Erfindung sind eine Vergrößerung der Funktionssicherheit und des Einsatzbereiches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Falzen von Bögen unterschiedlicher Länge und größerer Anzahl mittels Falzwalzen und einem verstellbaren Anschlag zu schaffen, bei der der Falzspalt automatisch der Falzgutdicke angepaßt wird, ein Verzicht auf ein Falzschwert oder eine Falztasche möglich ist und die Funktionen: Einfachfalzen, Mehrfachfalzen - Wickel- oder Z-Falz, Leporello-Falz - und glatter Durchlauf - direkt oder mit Wendung - ausführbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Durch die Kombination aus aktiven angetriebenen Falzwalzen und passiven Andruckwalzen mit Umlenkelement wird eine schonende und sichere Falzung ermöglicht. Die federnde Lagerung der Falzwalzen ermöglicht eine automatische Anpassung des Falzspaltes an die Falzgutdicke und die gleichzeitige Falzung einer größeren Anzahl von Bögen. Die entsprechende Wahl der Federkraft ist Routine. Da die Andruckwalzen durch die Falzwalzen direkt oder über das Falzgut angetrieben werden, sind stets Synchronität zwischen allen Walzen und ein symmetrischer Papiereinzug in den Falzspalt gewährleistet. Das Umlenkelement dient lediglich dazu, daß die Falzgutwölbung nach der gewünschten Richtung erfolgt, an dem eigentlichen Falzvorgang ist es nicht beteiligt. Da das Umlenkelement stets einen genügend großen Abstand zu den Falzwalzen hat, sind Beschädigungen des Falzgutes, wie beim Schwertfalzprinzip, völlig ausgeschlossen. Das Umlenkelement ist zwar am Falzprozeß nicht unmittelbar beteiligt, es dient aber zur Realisierung der Funktion "glatter Durchlauf" und "glatter Durchlauf mit Wenden". Im ersten Fall wird der Hubtisch mit den Andruckwalzen und dem Umlenkelement an die Falzwalzen herangefahren, bevor die Bögen in dem Bereich zwischen Umlenkelement und Falzwalzen eingelaufen sind. Im zweiten Fall wird der Hubtisch mit den Andruckwalzen und dem Umlenkelement an die Falzwalzen herangefahren, nachdem die Bögen den Bereich zwischen Umlenkelement und Falzwalzen in Richtung Anschlag verlassen haben, sich aber noch zwischen den hinteren Andruck- und Falzwalzen befinden.

Werden entsprechend viele erfindungsgemäße Anordnungen versetzt nacheinander angeordnet, so kann eine Leporello- oder Zieharmonikafalzung erfolgen.

Für besonders kurzes Falzgut ist die Ausgestaltung mit mehr als zwei Andruckwalzen und diesen zugeordneten angetriebenen zusätzlichen Führungswalzen geeignet.

Es ist auch möglich, mit angetriebenen Andruckwalzen zu arbeiten, allerdings muß dann gesichert sein, daß alle Walzen stets die gleiche Umfangsgeschwindigkeit haben.

Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer Falzeinrichtung,

Fig. 2 den Ablauf eines Falzvorganges mit einer Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Ablauf eines Falzvorganges mit nachgeordneter Falz­ tasche und Falzwalzen,

Fig. 4 den Ablauf für die Funktion "glatter Durchlauf",

Fig. 5 den Ablauf für die Funktion "glatter Durchlauf mit Wenden",

Fig. 6 eine Anordnung für Mehrfachfalzung,

Fig. 7 eine Anordnung zum Falzen kurzer Bögen,

Fig. 8 Details einer Lagerung der Falzwalzen in schwenkbaren Lagern.

Zur Vereinfachung und zum besseren Verständnis sind die Zeichnun­ gen teilweise schematisiert ausgeführt.

Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Anordnung zum Falzen von Bögen aus einem Gleittisch 2, auf dem ein Paar Falzwalzen 3 in Lagern 32 und ein Anschlag 21 in nicht näher bezeichneten Schlitzen verstellbar angeordnet sind. Die Lager 32 sind mit Langlöchern 321 versehen, in denen die Falzwalzen 3 mit ihren Achsen 31 drehbeweglich und verschiebbar gehalten sind. Zwischen den Achsen 31 gespannte Zugfedern 33 bewirken, daß die Falzwalzen 3 kraftschlüssig aneinander anliegen beziehungsweise angepaßt an unterschiedlich dickes Falzgut, dasselbe zwischen sich einspannen.

Der Gleittisch 2 nimmt vorzugsweise eine abschüssige Lage unter einen Winkel von 35° ein; aus Gründen der vereinfachten Darstellung nicht zeichnerisch berücksichtigt. Unterhalb des Gleittisches 2 sind auf einem parallel zu demselben verstellbaren Hubtisch 6 ein Paar Andruckwalzen 4 und Umlenkelemente 5 gelagert. Der Hubtisch 6 ist zum Gleittisch 2 so positioniert, daß die Andruckwalzen 4 axialsymmetrisch zu den Falzwalzen 3 liegen.

Die Andruckwalzen 4 sind in Achsenrichtung unterteilt, und die Umlenkelemente 5 sind in den Lücken 42 zwischen den Achsen 41 angeordnet.

In Fig. 2 ist der Ablauf eines Falzvorganges mit der erfindungs­ gemäßen Anordnung schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 2a wird ein Bogen 1 auf dem Gleittisch 2 in Richtung Anschlag 21 bewegt. Der Anschlag 21 ist entsprechend auf die Bogenlänge und die gewünschte Falzlänge eingestellt. In diesem Fall soll der Bogen 1 in der Mitte gefalzt werden. Nachdem der Bogen 1 den Anschlag 21 erreicht hat, vergleiche Fig. 2b, wird der Hubtisch 6 nach oben gefahren, bis die Andruckwalzen 4 den Bogen 1 gegen die Falzwalzen 3 drücken, siehe Fig. 2c. Durch die über die Andruckwalzen 4 vorragenden Umlenkelemente 5 wird der Bogen 1 in Richtung Falzwalzen 3 vororientiert. Infolge der Klemmwirkung zwischen den Andruckwalzen 4 und den Falzwalzen 3 wird der Bogen 1 in den Bereich zwischen den Falzwalzen 3 gedrückt, vergleiche Fig. 2d. Die Falzwalzen 3 werden dabei entgegen der Federkraft der Zugfeder 33 um die doppelte Bogendicke automatisch auseinandergeschoben.

In Fig. 3 ist der Ablauf einer nachfolgenden Falzung mittels einer Falztasche 8 dargestellt. Der bereits einmal durch das erste Falzwalzenpaar 3 gefalzte Doppel-Bogen 1 wird mittels einer Falzweiche 7 in den Falztaschenmund 81 und weiter bis zum Anschlag in der Falztasche 8 geleitet, vergleiche Fig. 3a. Die Falzweiche 7 ist drehbeweglich um eine Achse 71 gelagert. Die Achse 71 kann in nicht dargestellter Weise zweckmäßig in den Lagern 32 für die Falzwalze 3 gelagert sein. Bei Weiterbewegung des Doppel-Bogens 1 wird dieser am Falztaschenboden gestaut und der Teil vor dem Falztaschenmund 81 und der Falzweiche 7 gemäß Fig. 3b zwischen das zweite Falzwalzenpaar 3 gedrückt, von diesem erfaßt und gefalzt, vergleiche Fig. 3c.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 enthält allerdings die durch die Verwendung einer Falztasche bedingten Nachteile. Anstelle der Falztasche ist eine Wiederholung der erfindungsgemäßen Anordnung möglich, wie in Fig. 6 ersichtlich.

In Fig. 4 ist der Ablauf dargestellt, wenn der Bogen 1 die Falzwalzen 3 ungefalzt passiert. Zunächst werden der Bogen 1 auf den Gleittisch 2 bis in die Nähe des Bereiches zwischen erster Falzwalze 3 und erster Andruckwalze 4 bewegt und gleichzeitig der Hubtisch 6 nach oben gefahren, siehe Fig. 4a und 4b. Der Bogen 1 kann die Position vor oder zwischen dem Walzenpaar 3, 4 einnehmen; das hängt ganz von der Steuerung des Bewegungsablaufes ab. Nach Durchlauf durch die erste Klemmstelle trifft der Bogen 1 auf die Flanke des Umlenkelementes 5 und wird von dieser zwischen die Falzwalzen 3 geleitet, vergleiche Fig. 4c. Die Falzwalzen 3 erfassen den Bogen 1 und bewegen diesen glatt weiter entsprechend Fig. 4d. Der Anschlag 21 bleibt bei dieser Funktion außer Kraft.

Gemäß Fig. 5 passiert der Bogen 1 zunächst den Bereich zwischen Andruck- und Falzwalzen 4, 3 bis Erreichen des Anschlages 21, siehe Fig. 4a und 4b. Der Hubtisch 6 nimmt hierbei die untere distanzierte Lage ein. Der Anschlag 21 ist so eingestellt, daß sich der anliegende Bogen 1 mit seinem hinteren Teil zwischen zweiter Andruckwalze 4 und zweiter Falzwalze 3 befindet. Wird der Hubtisch 6 nach oben gefahren, so wird der hintere Teil des Bogens 1 zwischen den genannten Walzen eingeklemmt und an der hinteren Flanke des Umlenkelementes 5 entlang zwischen die Falzwalzen 3 geführt, die der so gewendete Bogen 1 glatt passiert, vergleiche Fig. 4c und 4d.

In Fig. 6 sind mehrere erfindungsgemäße Falzanordnungen nacheinander und versetzt zueinander angeordnet. Damit der Vorteil des Bewegungsablaufes mit dem unter 35° abfallenden Gleittisch 2 ausgenutzt wird, sind hierbei die Andruckwalzen oberhalb und die Falzwalzen unterhalb des zugeordneten Gleittisches angeordnet. Die schwarze voll ausgezeichnete Linie bedeutet in der Darstellung den Verlauf des Bogens. Als begleitende Symbolik ist der jeweilige Falzzustand eingezeichnet. Das Endergebnis bei drei Falzanordnungen ist ein vierfacher Leporello-Falz.

Gemäß Fig. 7 sind beidseitig parallel und gleichlaufend neben den Falzwalzen 3 noch antreibende Führungswalzen 9 vorgesehen. Zugeordnet zu den Führungswalzen 9 sind auf einem entsprechend verbreiterten Hubtisch 6 weitere Andruckrollen gelagert. Diese Anordnung ist zur sicheren Führung für besonders kurzes Falzgut gedacht.

In Fig. 8 ist eine Alternative einer federnden Lagerung der Falzwalzen 3 gezeigt. Die Falzwalzen 3 sind hierbei mit ihren Achsen 31 in als drehbare Hebel ausgeführten schwenkbaren Lagern 32 gelagert, zwischen die jeweils eine Zugfeder 33 gespannt ist. Die Lager 32 sind ihrerseits mit ihrer Achse 322 in Lagerböcken 34 drehbeweglich befestigt.

Bezugszeichenliste

1 Bogen, Falzgut
2 Gleittisch
21 verstellbarer Anschlag am Gleittisch 2
22 Ausnehmungen im Gleittisch
3 Falzwalzen
31 Achsen der Falzwalzen
32 Lager für Achsen 31
321 Langlöcher in Lagern 32
322 Achse der schwenkbaren Lager 32
33 Zugfedern
34 Lagerböcke für schwenkbare Lager 32
4 Andruckwalzen
41 Achsen der Andruckwalzen 4
42 Lücken in den Andruckwalzen 4
5 Umlenkelement/e
6 Hubtisch
7 Falzweiche
71 Achse für Falzweiche
8 Falztasche
81 Falztaschenmund
9 Führungswalzen
fm maximaler Federweg der Zugfeder 33

Claims (12)

1. Anordnung zum Falzen von Bögen mittels Falzwalzen und einem verstellbaren Anschlag vor den Falzwalzen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Bogendurchlaufrichtung vor paarweise achsenparallel federnd aneinander anliegenden Falzwalzen (3) Andruckwalzen (4) paarweise achsenparallel zueinander und axialsymmetrisch zu den Falzwalzen (3) verstellbar angeordnet sind und
daß mindestens ein Umlenkelement (5) mittig zwischen und vorstehend vor den Andruckwalzen (4) im Falzbereich der Falzwalzen (3) aber mit Abstand zu diesen und gemeinsam mit den Andruckwalzen (4) verstellbar angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckwalzen (4) in Achsenrichtung unterteilt und in den Lücken (42) die Umlenkelemente (5) angeordnet sind und daß die Andruckwalzen (4) und die Umlenkelemente (5) auf einem gemeinsamen Hubtisch (6) befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß für die Bögen (1) ein Gleittisch (2) vorgesehen ist, der im Hubbereich der Andruckwalzen (4) und der Umlenkelemente (5) diesen angepaßte Ausnehmungen (22) aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleittisch (2) in Bogendurchlaufrichtung abfallend, vorzugsweise unter einem Winkel von 35°, geneigt, ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Bogendurchlaufrichtung nach den Falzwalzen (3) eine Falzweiche (7), eine Falztasche (8) und weitere paarweise achsenparallel federnd aneinander anliegende Falzwalzen (3) angeordnet sind, wobei der Falztaschenmund (81) bis in den Bereich zwischen den Falzwalzen (3) reicht.

6. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Falzwalzen (3) oberhalb und die Andruckwalzen (4) unterhalb des Gleittisches (2) angeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Falzwalzen (3) unterhalb und die Andruckwalzen (4) oberhalb des Gleittisches (2) angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in Bogendurchlaufrichtung mehrere Falzanordnungen alternierend zueinander versetzt angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Falzwalzen (3) in festen Lagern (32) mit Langlöchern (321) gelagert und die Achsen (31) der Falzwalzen (3) durch Zugfedern (33) verbunden sind.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzwalzen (3) in schwenkbaren Lagern (32) gelagert sind, die durch Zugfedern (33) verbunden sind.

11. Anordnung nach Anspruch 1 und 8 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der maximale Federweg (fm) der Zugfedern (33) der maximal zu verarbeitenden Falzgutdicke entspricht.

12. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parallel zu den Falzwalzen (3) mit derselben Umfangsgeschwindigkeit angetriebene Führungswalzen (9) und diesen zugeordnet weitere Andruckwalzen (4) vorgesehen sind.