CN101084110B - 用于生产纸制品和装订用品的折边折叠机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产纸制品与装订用品的折边折叠机(1)，其具有用于沿输送通道(A)输送纸张(3)的输送单元(2)，折边单元(4)，和与折边单元彼此连接的折叠单元(5)，折边单元(4)具有至少一个折边辊(15)，该折边辊(15)的轴(B)定位成垂直于输送通道(A)，并在其横向面上具有横过输送通道延伸的折边刀片(18)，以及通过折边辊(15)与每一纸张(3)的相对面配合的压力辊(16)；折边单元(4)设置于输送单元(2)与折叠单元(5)之间，以便在折叠单元(5)的上游执行连续的横向折边操作。

Description

用于生产纸制品和装订用品的折边折叠机
技术领域
本发明涉及一种用于生产例如书皮，小册子，文件夹，小书的纸制品和装订用品的折边折叠机。 
背景技术
已知的折叠机与用于执行辅助折边操作的折边单元有关，即在纸张上形成折边线以辅助随后的折叠。当对厚的纸张或在其一侧或两侧涂有塑料的纸张作业时，折边是非常必要的。 
已知一种具有转动圆刀片的折边单元与折叠单元串联定位，以便相对纸张的移动方向形成纵向折边。该方法允许连续操作，即不用停止纸张来形成折边，但其范围受到限制，因为不允许在槽型(pocket-type)折叠单元上使用横向折边，并倾向于破坏纸张。 
同样公知的是，具有往复式刀片的折边单元定位在折叠单元的上游，以便横过纸张移动方向形成折边，以供在随后折叠阶段使用。尽管折边操作从技术观点看是优越的并且不同程度上是可控的，然而往复式刀片单元要求纸张停止，因此其相对慢且不能充分利用机器的输出潜力。 
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于生产纸制品和装订用品的折边折叠机，它设计成用来消除通常与已知机器有关的上述缺陷。 
根据本发明，提供一种用于生产纸制品和装订用品的折边折叠机，包括用于沿输送通道(A)供给纸张并输送所述纸张的输送装置，折边单元，与折边单元相互连接的折叠单元，和中间支撑；其中， 
所述折边单元包括至少一个折边部件，所述折边部件具有至少一个横过所述输送通道(A)的折边刀片，用于支撑所述折边刀片并将其沿与所述纸张的所述输送通道(A)基本相切的路径移动的支撑装置，以及在与所述折边刀片的相对侧上与所述纸张配合的对比装置，其中所述折边单元位于所述折叠单元的上游，以便在所述折叠单元的上游执行连续的横向折边操作； 
用于支撑所述折边刀片的所述支撑装置包括折边辊，并且所述对比装置包括压力辊；所述折边辊与所述压力辊被定位，其各自的轴(B，C)彼此平行，横过所述纸张的所述输送通 道(A)，并在输送平面(P)的相对侧，以便与所述纸张的相对面配合；所述折边刀片被定位在所述折边辊的横向面上； 
所述折边辊由无刷电机驱动； 
所述中间支撑于沿所述折边辊的中间位置与所述折边辊配合，以便在工作荷载下限制其弯曲。 
附图说明
下面参考附图通过举例对本发明的许多优选的非限制性实施例进行描述，其中： 
图1是根据本发明的折边折叠机的示意侧视图； 
图2是显示沿图1的折边折叠机的折边部件的第一实施例的图1中的线II-II截取的示意剖面图； 
图3是显示沿图2中的线III-III的剖面图； 
图4显示沿图1的折边折叠机的折边部件的第二实施例的图1中的线II-II截取的示意剖面图； 
图5是显示沿图4中的线V-V的剖面图； 
图6是沿图1的折边折叠机的折边部件的第三实施例的图1中的线II-II截取的示意剖面图； 
图7是显示图1的折边折叠机的折边部件的第四实施例的示意俯视图。 
具体实施方式
图1中的标号1显示用于生产纸制品和装订用品的折边折叠机。 
折边折叠机1基本包括沿位于平面P内的输送通道A输送纸张3的输送单元2；沿通道A定位以便随后接收纸张3的折边单元4；以及位于折边单元4出口的折叠单元5。 
输送单元2是已知的，因此这里不再详细描述，并且仅通过非限制的例子，其可包括一种堆叠式纸张装料器6；用于从纸张装料器6的堆叠8一次去除一张纸3的吸纸辊7；以及采用倾斜带10使纸张成平直的成平直装置9。 
在刚好邻近于折边单元4的出口，输送单元2还包括两个牵引辊11，其中一个可被驱动以确保以已知的传送速度将纸张3顺序传送到折边单元4。 
这里应该指出折边折叠机1可与其它机器连接组合，以便输送单元2可至少由折边折叠机上游的输出部件替代，并且仅包括牵引辊11。 
在图1中，折边单元4仅示意的显示关于所有优选实施例所共有的主要特征，在图2到6中更详细的显示折边单元，并且以下根据图2到6进行单独描述。 
折边单元4适宜的包括两个串联的折边部件14，每一个折边部件14包括一个折边辊15，和一个具有平行轴B和C并且与纸张3的相对面配合的压力辊16。这两个折边部件14彼此相对反转，以便折边部件的一个折边辊15在平面P上，另一个在平面P下，从而允许在反方向折边，即凸起和凹入，因而允许在两个方向折叠。 
每个折边辊15包括一个未将纸张切断而是使纸张纤维局部变形的折边刀片18；并且每个压力辊16方便地用柔性材料覆盖层19(图3)，以便形成纸张3的柔性工件架。可选择的，压力辊16可配有与相应刀片18配合的冲模27(图5)。 
折叠单元5通常为槽型，因而这里未进行详细描述。简言之，它包括大量的例如四个叶栅槽20，其在一组牵引辊21的相反侧上优选布置两个，以便安排从一个槽向下一个槽输送纸张3。每个槽20包括在撤回位置(在第一个两个槽中所示)与前进位置(在最后两个槽中所示)之间可移动的转向部件22。在可调的撤回位置，转向部件22允许纸张3进入槽，作为纸张前缘的止挡部件，并在牵引辊施加的牵引力下使纸张折叠。在前进位置，转向部件22阻止纸张进入槽20，这里不折叠纸张，而是朝着下一个槽20的牵引辊21使其转向。 
输送单元2，折边单元4，和折叠单元5由控制折边折叠机的全部操作的可编程控制单元23控制。特别是，以下描述的控制单元23与光学传感器24连接，以便在折边单元4的进口检测纸张3的存在，并控制折边部件14。 
参考图2和3，标号14a表示折边单元4的折边部件14的第一实施例。折边部件14a包括由相对小直径，低惯性的轴限定的折边辊15；还包括由柔性材料层19覆盖的实心大直径压力辊16。 
压力辊16基本是刚性的并且仅在端部受支撑。 
压力辊16由所示的电动机25，或通过例如同步皮带的同步传动直接驱动；牵引辊11方便地经由同步传动(未显示)通过同一电动机25来驱动；并且电动机25借助编码器26由控制单元23控制，该编码器可确定压力辊16(或另一个与其有角度连接的轴)的速度和角位置，并将显示纸张3的速度和位置的输入信号供给到控制单元23。 
折边辊15由具有编码器的独立的无刷电机28驱动，以便通过控制单元23来控制速度和位置。 
为了阻止折边辊15在工作负荷下弯曲，除了常用端支撑29外，这里提供由安装在形成折边折叠机的部分固定结构的支架32内的轴承31限定的中间支撑30。折边刀片18分成在中间支撑30的轴向反侧上定位的两部分18a，18b，并在其中间形成间隙34以避免影响中间支撑30。 
折边部件14a按如下进行操作。 
这里用已知方法以由牵引辊11和压力辊16限定的恒定移动速度沿通道A输送纸张3；纸张3之间的距离不受控制，因而纸张之间的距离不恒定。 
当传感器24探测纸张3时，根据控制单元23存储的预定的速度曲线，使无刷 电机28加速，以便使刀片18a，18b达到与纸张3的移动速度相等的端速，并达到适当地角位置，在此与纸张3作用，并在预定位置形成折边。 
由于折边辊15是具有比实心辊低很多的惯性矩，因此快速瞬变的轴，因而利用相对低功率，小尺寸，低惯性的无刷电机28可实现极高的生产速度。另一个注意的重点是，操作期间，在刀片18a，18b和压力辊16之间压力的交互作用导致通过压力辊16对折边辊15的“牵引”，因而为控制速度和位置，无刷电机28基本上仅需具有极小的功率。由于折边辊15是在中部受支撑，基本上没有弯曲，因而利用上述重量轻，低惯性的折边辊15的优点，无论工作质量如何，可实现无损伤操作。由于刀片18a，18b之间的间隙34产生的折边中的较小中断通常是可接受的，并且不损害由折叠单元5制成的折叠质量。 
图4和5显示另一个实施例的折边部件14b。 
在折边部件14b中，这里仅描述不同于部件14a的范围，压力辊16的重量同样尽可能的轻，并且以相对较小直径轴的形式，而该轴装备有与折边刀片18配合的折边冲模27，在该情况下，其为一整体。由于折边冲模2 7的存在，辊15与16彼此相对同步。特别是，辊15，16通过两个与对应辊成一整体的啮合齿轮35彼此有角度的连接。 
由控制单元23控制的一个无刷电机28驱动两个辊15，16，以便，在该情况下，辊16不受牵引辊11限制。 
折边辊15与压力辊16在两端由普通轴承36支撑，并在中部由相对的对比盘37，38支撑，该对比盘绕平行于辊15，16的轴B，C的对应轴D，E旋转，并位于由辊15，16的对应侧上的轴B，C限定的平面内。对比盘37，38借助对应横向接触面39与对应辊15，16接触配合，并且借助与对应齿轮35啮合的对应齿轮42，43，由与相对于辊15，16同步的对应轴40，41来支撑。盘37，38具有对应的凹槽44，该凹槽在接触面39上形成断线，以避免影响对应的折边刀片18与冲模27。 
该方法具有与部件14a相同的优点。另外，两个辊15，16受单个无刷电机28驱动，该无刷电机28给定两个辊的最小惯性，从而具有较低的功率；并且由具有凹槽44的盘37，38对辊15，16的中间支撑允许使用一体的折边刀片18和一体的冲模27。 
图6根据本发明的其它变化显示折边部件14c，其中如在部件14a中，压力辊 16是用柔性材料覆盖的实心辊，因而该部件14c可以传统的方式在其端部仅由轴承36支撑，并且装有动力，从而不受辊15的限制。 
折边辊15是空心筒的形式，并且借助轴承46，优选的借助三个轴承46空转的安装在支撑轴45上，其中三个轴承46中的两个轴承限定端部支撑，并且第三个限定中部支撑，以便支撑轴45上的辊15。 
折边辊15便于通过具有编码器的无刷电机28，并且可能经由同步带传动49产生动力。轴45与压力辊16例如通过两个齿轮47彼此连接，以及由功率大于无刷电机28的电动机25来驱动，并且经由同步传动(未显示)还便于驱动牵引辊11。 
折边辊15在内部支撑，该方法可结合具有可能采用一体折边刀片18的部件14a的优点。 
图7是根据本发明的另一变化，显示折边部件14d。在部件14d中，辊15，16彼此平行且平行于平面P，但未垂直于纸张3的通道A的轴B，C。在上述实施例中，由于与直线和沿辊的母线延伸相反，折边刀片18是螺旋形的，以该螺旋如此倾斜以便补偿辊轴的倾斜，从而在纸张3上形成垂直于通道A的直折边。 
这里与同时沿刀片的全长相反，该方法的优点在于刀片18逐渐接触纸张3，以使折边辊15上的反作用力降低，从而降低辊的弯曲。 
这里使用所述任何类型的两种叶栅折边部件14的组合，在折叠单元5的上游，一个与另一个彼此反向，折边可在两方向并以任意间隔成形。给定低惯性的辊15，借助无刷电机28可能易于实现任何速度的分布，每一部件14在纸张3上显然可重复操作，以便形成大量可设计间隔距离的隔开的平行折边。即，相对压力辊16与牵引辊11(部件14a，14c)，或相对于牵引辊11(部件14b)的两个辊15，16可能临时加速或减速折边辊15，根据适当地速度分布，以便在可控制时间间隔后，实现折边刀片18(以及冲模27，如果有的话)与纸张的接触。显然，在纸张3接触前，辊15(以及辊16，如果与部件14b时间同步)的旋转速度必须恢复到对应于纸张3的移动速度的值。 
显然，折边折叠机1以及在此未进行描述的内容可进行变化，特别是折边部件14，，然而这没有超出所附权利要求所限定的保护范围。 
特别是，折边刀片18可沿不同于所述环形通道移动，并可由例如通过可沿非 环形通道移动的机械装置携带，然而通过与纸张移动一致的设计方式，与纸张3的平面基本相切。该术语“基本相切”意指，折边的深度实际上确定刀片边缘封套位置与精确地几何量中的纸张面之间过盈量。 
折边辊15可包括大量仅与一个刀片相反的刀片18；并且如果辊15足够硬以确保工作负荷下的可接受的弯曲，那么甚至可省去折边辊15的中间支撑30或46。 

Claims (14)

1.一种用于生产纸制品和装订用品的折边折叠机，包括用于沿输送通道(A)供给纸张(3)并输送所述纸张(3)的输送装置(2)，折边单元(4)，与折边单元相互连接的折叠单元(5)，和中间支撑(30)；其中，
所述折边单元(4)包括至少一个折边部件(14)，所述折边部件(14)具有至少一个横过所述输送通道(A)的折边刀片(18)，用于支撑所述折边刀片(18)并将其沿与所述纸张(3)的所述输送通道(A)基本相切的路径移动的支撑装置，以及在与所述折边刀片(18)的相对侧上与所述纸张(3)配合的对比装置，其中所述折边单元(4)位于所述折叠单元(5)的上游，以便在所述折叠单元(5)的上游执行连续的横向折边操作；
用于支撑所述折边刀片(18)的所述支撑装置包括折边辊(15)，并且所述对比装置包括压力辊(16)；所述折边辊(15)与所述压力辊(16)被定位，其各自的轴(B，C)彼此平行，横过所述纸张(3)的所述输送通道(A)，并在输送平面(P)的相对侧，以便与所述纸张的相对面配合；所述折边刀片(18)被定位在所述折边辊(15)的横向面上；
所述折边辊(15)由无刷电机(28)驱动；
所述中间支撑(30)于沿所述折边辊(15)的中间位置与所述折边辊(15)配合，以便在工作荷载下限制其弯曲。
2.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述中间支撑(30)包括所述折边辊(15)外侧的轴承(31)。
3.如权利要求2所述的折边折叠机，其特征在于，所述折边刀片(18)在所述中间支撑(30)位置中断。
4.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述中间支撑包括对比盘(37)，该对比盘具有平行于所述折边辊(15)的轴(B)的轴(D)，并且被定位在所述折边辊的侧面，所述压力辊(16)位于所述折边辊的相反侧，以便沿所述对比盘的横向面(39)与所述折边辊(15)配合。
5.如权利要求4所述的折边折叠机，其特征在于，所述对比盘(37)相对所述折边辊(15)在角度上同步，并在所述对比盘的横向面(39)上具有凹槽(44)，以避免影响所述折边刀片(18)。
6.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述折边辊(15)为空转安装在支撑轴(45)上的空心筒。
7.如权利要求6所述的折边折叠机，其特征在于，所述中间支撑包括在所述折边辊(15)内侧的轴承(46)。
8.如权利要求6所述的折边折叠机，其特征在于，所述压力辊(16)与所述支撑轴(45)彼此有角度的连接。
9.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，包括用于探测进入所述折边单元(4)内存在的纸张(3)的传感器(24)；和用于控制所述输送装置(2)和支撑所述折边刀片(18)的所述支撑装置的控制单元(23)，以便通过所述输送装置(2)使所述折边刀片(18)与供给的纸张(3)一致移动。
10.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述压力辊(16)具有柔性材料覆盖层(19)。
11.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述压力辊(16)由动力驱动。
12.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述压力辊(16)包括与所述折边刀片(18)配合的折边冲模(27)。
13.如权利要求12所述的折边折叠机，其特征在于，所述折边辊(15)与所述压力辊(16)彼此有角度的连接。
14.如权利要求1所述的折边折叠机，其特征在于，所述折叠单元(5)为槽型折叠机。
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