CN103910228A - 用于纸张折页机的动态规矩部件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于折叠书页的折页装置，包括叼纸滚筒，折页滚筒，纸张规矩部件，和执行器。叼纸滚筒具有叼牙，并且折页滚筒具有压紧元件和折页刀片。折页刀片在伸展位置和缩回位置之间可移动。在折离操作期间折页刀片处于伸展位置中以便传递一个或多个书页至叼纸滚筒，并且在聚集操作期间折页刀片处于缩回位置中。纸张规矩部件定位在折页滚筒和叼纸滚筒之间。纸张规矩部件包括静止的规矩元件和连接至静止的规矩元件的往复运动的规矩元件，往复运动的规矩元件在缩回位置和伸展位置之间可移动。执行器连接至往复运动的规矩元件；执行器构造和布置成在聚集操作期间将往复运动的规矩元件置于伸展位置中并且在折离操作期间将其置于缩回位置中。

Description

用于纸张折页机的动态规矩部件

本申请要求2012年12月31日提交的美国临时申请No.61/747,767的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及印刷机，并且更尤其涉及折页机和与折页滚筒一起使用的规矩部件。

背景技术

美国专利No.6,605,027公开了一种书帖处理机中的折页机。为减少折角的形成和当书帖地脚从传纸滚筒除去时的变皱，在辊隙的出口侧设有折离（fold off）规矩部件。该规矩部件的折离表面被可移动地布置。该折离规矩部件可以是柔性的板，凸轮，偏心轮或带配置。

美国专利No.6,554,266据称公开了一种在位于递纸空间内部的主动位置和其中规矩板不与从聚集滚筒到叼纸滚筒的递纸相干涉的退回位置之间可移动的规矩板。

欧洲专利No.1840066据称公开了一种保持元件及折页刀片滚筒和折页叼纸滚筒，折页叼纸滚筒在交接部分中在折页片（folding flap）上从折页刀片滚筒移除印刷制品。在折页刀片滚筒的旋转方向上被布置在该交接部分中的该旋转的保持元件，向下按压在折页刀片滚筒的方向上在折页刀片滚筒上行进的印刷制品边缘。

发明内容

根据本发明的第一实施方式，用于折叠书页的折页装置包括叼纸滚筒，折页滚筒，纸张规矩部件，和执行器。叼纸滚筒具有叼牙，并且折页滚筒具有压紧元件和折页刀片。折页刀片在伸展位置和缩回位置之间是可移动的。在折离操作期间折页刀片处于伸展位置中以便传递一个或多个书页至叼纸滚筒，并且在聚集操作期间折页刀片处于缩回位置中。纸张规矩部件定位在折页滚筒和叼纸滚筒之间。纸张规矩部件包括静止的规矩元件和连接至静止的规矩元件的往复运动的规矩元件，往复运动的规矩元件在缩回位置和伸展位置之间可移动。执行器连接至往复运动的规矩元件；执行器构造和布置成在聚集操作期间将往复运动的规矩元件置于伸展位置中并且在折离操作期间将其置于缩回位置中。

根据该实施方式的另一方面，折页滚筒是围绕第一轴线可旋转的，叼纸滚筒是围绕第二轴线可旋转的，第一轴线平行于第二轴线。

根据该实施方式的又另一方面，叼纸滚筒可在折页滚筒和叼纸滚筒之间的折页界面处接收来自折页滚筒的书页。

根据该实施方式的又另一方面，静止的规矩元件可具有与折页滚筒的圆周表面相邻的第一凹形表面，和与叼纸滚筒的圆周表面相邻的第二凹形表面。此外，静止的规矩元件还可以包括位于第一和第二凹形表面之间的凸形表面。替代地，或另外地，往复运动的规矩元件可以包括位于静止的规矩元件的第一和第二凹形表面之间的凸形表面。

根据该实施方式的又另一方面，往复运动的规矩元件在聚集操作期间接触折页滚筒上的书页。

根据该实施方式的又另一方面，执行器可以包括曲柄，曲柄经由一个或多个连杆接合至往复运动的元件。此外，曲柄可以被可旋转地固定至静止的规矩元件。驱动器和控制器也可以被提供，并且控制器可以经由驱动器控制该曲柄。

根据该实施方式的又另一方面，执行器可以替代地包括凸轮和凸轮从动件，凸轮从动件连接至往复运动的规矩元件。

根据本发明的第二实施方式，提供了一种印刷机，包括：至少一个印刷单元，根据第一实施方式的折页装置，和控制器。

根据本发明的第三实施方式，提供了利用折页装置折叠书页的方法。该折页装置包括折页滚筒，叼纸滚筒，和定位在折页滚筒和叼纸滚筒之间的纸张规矩部件，该纸张规矩部件包括静止的规矩元件和连接至静止的规矩元件的往复运动的规矩元件，该往复运动的规矩元件在缩回位置和伸展位置之间可移动。该方法包括：在折页滚筒上夹紧书页；移动往复运动的规矩元件至伸展位置中；围绕折页滚筒传送书页经过折页滚筒多转；在传送步骤期间在往复运动的规矩元件处于伸展位置的情况下利用往复运动的纸张规矩元件约束书页；移动往复运动的规矩元件至缩回位置中；将书页折离而到达叼纸滚筒；以及在折离期间利用静止的规矩元件约束书页。

附图说明

本发明优选的实施方式将参照附图进行说明，图中：

图1示出了具有根据本发明的折页规矩部件的折页滚筒；

图2示出了根据本发明的图1所示的折页规矩部件的优选实施方式；并且

图3示出了纸张正被折叠时的图1所示的折页滚筒；

图4和5示出了根据本发明的折页滚筒和折页规矩部件的另一优选的实施方式；

图6示出了在集聚位置中的图4和5的折页规矩部件；以及

图7示出了具有如图1至3所示的折页规矩部件的印刷机。

具体实施方式

已知的折页规矩部件的几何结构充其量是用于在聚集操作期间与在折离（fold-off）操作期间对书帖进行约束的理想的规矩部件形状之间的折衷。该折衷导致折叠后的纸制品中的缺陷。用于滚筒之间的出口区域的两个操作阶段的理想的规矩部件形状之间的这种差异随着滚筒直径和运行速度而增加。

当书帖或书页被围绕聚集滚筒（collect cylinder）聚集时，在销钉或咬纸牙处聚集到的第一书页或书帖围绕聚集滚筒被传送至少一整转，因而后来的书页可被聚集到第一书页或书帖的上面。已知的折离规矩部件在恰好超过折页刀片（folding blade）和折页叼牙界面的那个区域中未充分地约束书页。该不充分约束在较高速度下显现出在书页/书帖中的以折角和横向折痕形式的缺陷。

较远地突出至折离空间的折页规矩部件可以缓解对在首次经过时聚集到的第一书页的约束的不足，但也具有副作用。这些规矩部件可能引起聚集到的书页的前缘在折离期间过度的加速。类似的缺陷可能导致书页或书帖包括折角和横向皱折。

通过将固定的规矩表面与往复运动的规矩表面相结合，充分的约束可被施加到聚集在聚集滚筒上的第一或初始书页或书帖上，同时减少现存的副作用。往复运动的规矩元件在第一书页或书帖在聚集滚筒上首次经过时提供了必要的约束，但随后在折离期间被隐藏在固定的规矩元件内。结果，固定的规矩元件可被优化为在折离期间使用而不是被设计为在聚集滚筒上聚集书页和将书页折离聚集滚筒这两个阶段之间的折衷。在另一优选的实施方式中，固定的和往复运动的规矩元件可被布置成对齐（inline）构造。

图1示出了包括折页滚筒1的折页装置20，折页滚筒1具有一个或多个压紧（hold down）元件2和打摺（tucking）或折页刀片3。压紧元件2可以是销钉，咬纸牙或真空咬纸牙，例如，或本领域中已知的用于围绕折页滚筒1的圆周传送书页或书帖的任何其它类型的压紧元件。折页滚筒1可以是如本领域中已知的打摺滚筒。压紧元件2在横向折叠操作的初始阶段期间固定预切开的纸模（paper form），书帖，书页或其它印刷制品4。折页滚筒1与第二滚筒5，例如，叼纸滚筒，相互作用。叼纸滚筒5包括用于接收来自折页滚筒1的印刷制品4的至少一个叼牙6。纸张规矩部件或折页规矩部件7位于滚筒1和5之间的折页界面33处。参照图7，卷筒纸可由位于折页滚筒1的输入侧34处的裁切滚筒50切成印刷制品4，且该印刷制品4在位于折页滚筒1输出侧的折页界面33处被传递至叼纸滚筒5。

折页滚筒，包括叼纸滚筒5和折页滚筒1，典型地以两种基本模式之一共同作用于印刷制品4，两种基本模式为：仅折页模式，其还已知为直进模式操作，或集聚（gather）并折页模式，其还已知为聚集（collect）模式操作。在典型的直进折页操作期间，每一印刷制品4在该印刷制品4首次在叼纸滚筒5和折页滚筒1的界面间经过时的折离操作中被折叠。印刷制品4被压紧元件2夹紧并被围绕折页滚筒1的圆周传送。折页滚筒1和叼纸滚筒5被彼此同步。折页刀片3延伸到折页滚筒1之外，由此推挤印刷制品4至叼纸滚筒5的叼牙6中而在印刷制品4中形成横向折痕。这发生于压紧元件2解除对印刷制品4的夹持（custody）之时因此印刷制品4可以被传递至叼牙6中。折页刀片3缩回至折页滚筒1中且该印刷制品4在叼牙6中被传送并在下游被释放，例如，至输送机，风机叶轮或另一滚筒，等等，如在印刷操作期间所期望的。

当滚筒1，5运行于聚集模式时，在折离操作中被打摺至打摺滚筒5的叼牙6中之前的聚集操作期间，印刷制品4由压紧元件2保持在折页滚筒1上经过折页滚筒1多转。在折页滚筒1的每一连续的转中，另外的印刷制品4在压紧元件2的每一个处被聚集到在前的印刷制品4上。因此，在每个压紧元件2处有多个印刷制品4被聚集。一旦期望数量的印刷制品4在压紧元件2处被聚集，印刷制品4的混成品就以上述的相同方式朝向叼纸滚筒5被折离。这样，打摺刀片3延伸到滚筒1之外并推挤或打摺所聚集的印刷制品4至叼牙6中，由此在所聚集的印刷制品4中形成横向折痕。压紧元件2同时释放对所聚集的印刷制品4的夹持，它们由叼纸滚筒5进一步向下游传送。

根据本发明，位于折页滚筒1输出侧的折页界面33处的纸张规矩部件7是在用于聚集或集聚模式的理想的规矩外形和用于折页模式的理想的外形之间的折衷。

图2示出了根据本发明的纸张规矩部件7。纸张规矩部件7包括固定的规矩元件8，其包括青睐直进或折离模式而不考虑在折页滚筒1随后的转中集聚或聚集印刷制品4的外形。在这点上，固定的规矩元件的外形可以包括如图3中所示的在滚筒1和5的圆柱形表面对面的凹形外形段8.1，8.2。如同样图示出的，固定的规矩元件的外形具有在凹形段8.1，8.2之间的凸形段8.3。根据本发明，往复运动的规矩元件9被配置在当在集聚或聚集模式操作期间印刷制品4正经过纸张规矩部件7时为纸张印刷制品4提供期望约束的位置中。当所聚集的纸张印刷制品4的充分形成的混成品正被折离打摺滚筒1进入叼纸滚筒5时，往复运动的规矩元件9被缩回至固定的规矩元件8内侧。

往复运动的规矩元件9的往复动作可以由执行器，例如，曲柄机构10提供，曲柄机构10装备有驱动器14，驱动器14可具有闭环控制装置15以便跟随滚筒1，5的旋转速度。驱动器14或控制装置15也可以连接到折页机或印刷机的控制器。驱动器14可以以使得曲柄机构10的旋转速度在滚筒1，5的回转期间为可变的方式被进一步控制。滚筒1，5的旋转速度和/或相位可以利用接合到这两个滚筒之一的轴线的，或接合到用于这两个滚筒的传动系中的轴、齿轮、或电机的轴线的位置传感器诸如编码器或分解器而被监控。用于检测这两个滚筒的旋转速度和/或相位的其他技术也可以被使用，包括，例如，检测一个或两个滚筒1，5上的目标的光学传感器。在任何情况下，所检测出的速度或相位被传输至控制装置15或折页机的控制器，或印刷机的控制器，并被该控制器处理以便移动往复运动的规矩元件9。

其它类型的执行器可以替代地被使用以便产生往复运动的规矩元件9的期望运动，并且包括例如，凸轮和凸轮从动件系统。在这点上，例如，凸轮从动件将通过杆、臂或连杆机构连接到往复运动的元件9，并且凸轮从动件的运动可以由旋转凸轮的凸轮轮廓控制。

再参见图2，曲柄10作用在可旋转连杆11上，连杆11又作用在安装至轴13的固定连杆12上。在这点上，固定连杆12相对于轴13是固定的，并且可旋转连杆11是围绕销30和31可旋转的。当曲柄10旋转时，其结果是轴13的振荡运动。往复运动的规矩元件9被安装至轴13，于是规矩元件9在聚集或集聚阶段期间的主动的纸张导向位置以及缩回位置之间交替地被定位，以允许在当折页滚筒1，5被操作于直进、折离模式时的折页阶段期间或者在聚集或集聚模式操作的折页阶段期间纸张的导向由固定的规矩部件8提供。

图3示出了当印刷制品4被折离至叼牙6中时在缩回位置中的往复运动的规矩元件9。纸张规矩元件8如所示的在该折离操作期间正引导纸张印刷制品4。

图4至6示出了本发明的另一优选的实施方式，其中相同的构件标有与图1-3中相同的附图标记。在该实施方式中，纸张规矩部件17被修改为允许往复运动的规矩元件19被定位为与静止的规矩元件18对齐（in line）。静止的规矩元件18充当往复运动的规矩部件19的基础。往复运动的规矩元件19可移动地安装至静止的元件18，其相对于静止的元件18移动至期望用于将印刷制品4聚集或集聚在压紧元件2处的主动位置中或在折页操作期间靠近静止的规矩元件18的被动位置中。静止的规矩元件18具有凹形段18.1和18.2。然而，在该实施方式中，凸形段19.3由往复运动的规矩元件19提供。往复运动的规矩元件19可以经由曲柄10，轴13和连杆11，12以类似于上面相对于图1至3论述的方式移动。往复运动的规矩元件19也可以经由如上面相对于图1-3论述的驱动器或电机14和控制器，或者经由凸轮和凸轮从动件系统被控制。

图5示出了在将印刷制品4折叠至叼纸滚筒5的叼牙6中期间在被动位置中的纸张规矩部件17。图4和6示出了当在折页滚筒1的多转期间另外的印刷制品4在压紧元件2处正被聚集时在集聚或聚集操作期间从静止的规矩元件18伸出的在主动位置中的往复运动的规矩元件19。如所示出的，往复运动的规矩元件19的伸展允许当印刷制品4从滚筒1，5的折页界面间经过时往复运动的规矩元件19约束印刷制品4的后缘。于是，在聚集或集聚模式操作期间印刷制品4被充分地约束历经多转。

图7示出了具有包括根据本发明的纸张规矩部件7的折页机的印刷机。图7示出了包括具有折页装置20的折页机部分120的印刷机100。印刷机100可以是双面，卷筒纸胶印，四色印刷机。印刷机100可以包括利用不同颜色的墨，例如，青色，品红色，黄色和黑色，分别在卷筒纸112上印刷的四个印刷单元220，222，224，226。卷筒纸112穿过印刷机100在方向A上从印刷单元220到折页机部分120行进。每个印刷单元220，222，224，226包括两个印刷滚筒30，32和两个橡皮布滚筒34，36。每个印刷滚筒30，32承载着安装于其上的印版31，33。替代地，印刷滚筒30，32可以用印刷图像直接地蚀刻或成像。每个橡皮布滚筒34，36包括安装于其上的印刷橡皮布35，37。印刷橡皮布35，37可以是安装到锁紧机构中的平橡皮布，或者印刷橡皮布35，37可以是管状的，无缝的，套筒形状的橡皮布。印版31，33传递图像至印刷橡皮布35，37，后者传递图像至卷筒纸12。

印刷滚筒30，32和橡皮布滚筒34，36的构造和几何形状可以根据需要改变，并且可以包括，例如，每转单印型（one around）印刷滚筒（每个印刷滚筒具有安装于其上的一个印版），每转双印型（two around）印刷滚筒或每转三印型（three around）印刷滚筒，每转双印型和三印型印刷滚筒可以承载具有多个图像的单一印版或多个印版，或它们的任意组合。印版和橡皮布31，33，35，37可以包括横跨其宽度的多个图像。替代地，印刷单元220，222，224，226可以是数字印刷单元。

从印刷部分开始，卷筒纸112随后进入折页机部分120。折页机部分120包括用于将卷筒纸112折页和切割（如果需要）成纸带112a，112b的三角形形状的折页板40。卷筒纸112也可以与其他的卷筒纸带112’，112’’相组合以便同时折页和切割。纸带112’，112’’可以由另一印刷部分或由另一印刷机印刷。当卷筒纸12沿折页板40的表面向下运行时折页板40将卷筒纸112折成两半（如果需要）。位于折页板40的鼻部的切纸器42可以将卷筒纸12切割成两根纸带112a，112b或者将单根纸带折成两半。卷筒纸112在行进的方向上被纵向地切割成两半。两根纸带112a，112b被组合起来并向下游继续。

横切机50随后将这些纸带切割成纸张印刷制品4，其在折页滚筒1的输入侧34在前缘处被折页滚筒1的压紧元件2夹紧。折页滚筒1具有销钉或压紧元件2，其选择性地接合以便释放印刷制品4以用于横向折叠，或者保持印刷制品4以便与其他印刷制品4一起聚集。印刷制品4随后被打摺并横向折叠至另一折页滚筒，例如叼纸滚筒5，的叼牙6中。叼纸滚筒5的叼牙6释放具有折痕F的已折叠印刷制品4至传送带84，85以便进一步传送和进行后期处理，例如，由四分折页机80。上述的纸张规矩部件7（或17）在折页界面33处对滚筒1的输出侧的印刷制品提供约束。

在前述的说明中，本发明已参考具体的示例性实施方式及其实例被描述。然而，在不脱离如在权利要求书中所阐明的本发明的宽泛的精神和范围的情况下可以对其做出各种修改和改变将是明显的。因此，说明书和附图应以说明性方式而不是限制性意义来考虑。

Claims (13)

1.一种用于折叠书页的折页装置，包括

具有叼牙的叼纸滚筒；

具有压紧元件和折页刀片的折页滚筒，所述折页刀片在伸展位置和缩回位置之间可移动，在折离操作期间所述折页刀片处于伸展位置中以便将一个或多个书页传递至所述叼纸滚筒，在聚集操作期间所述折页刀片处于缩回位置中；

定位在所述折页滚筒和所述叼纸滚筒之间的纸张规矩部件，所述纸张规矩部件包括静止的规矩元件和连接到所述静止的规矩元件的往复运动的规矩元件，所述往复运动的规矩元件在缩回位置和伸展位置之间可移动；以及

连接至所述往复运动的规矩元件的执行器，所述执行器构造和布置成在所述聚集操作期间将所述往复运动的规矩元件置于伸展位置中并且在所述折离操作期间将其置于缩回位置中。

2.根据权利要求1所述的折页装置，其中所述折页滚筒是围绕第一轴线可旋转的，所述叼纸滚筒是围绕第二轴线可旋转的，所述第一轴线平行于所述第二轴线。

3.根据权利要求2所述的折页装置，其中所述叼纸滚筒在所述折页滚筒和所述叼纸滚筒之间的折页界面处接收来自所述折页滚筒的书页。

4.根据权利要求3所述的折页装置，其中所述静止的规矩元件具有与所述折页滚筒的圆周表面相邻的第一凹形表面，和与所述叼纸滚筒的圆周表面相邻的第二凹形表面。

5.根据权利要求3所述的折页装置，其中所述往复运动的规矩元件在所述聚集操作期间接触所述折页滚筒上的书页。

6.根据权利要求1所述的折页装置，其中所述执行器包括曲柄，所述曲柄经由一个或多个连杆接合至所述往复运动的元件。

7.根据权利要求6所述的折页装置，其中所述曲柄可旋转地固定至所述静止的规矩元件。

8.根据权利要求7所述的折页装置，进一步包括驱动器和控制器，所述控制器经由所述驱动器控制所述曲柄。

9.根据权利要求1所述的折页装置，其中所述执行器包括凸轮和凸轮从动件，所述凸轮从动件连接至所述往复运动的规矩元件。

10.根据权利要求4所述的折页装置，其中所述静止的规矩元件包括位于所述第一和第二凹形表面之间的凸形表面。

11.根据权利要求4所述的折页装置，其中所述往复运动的规矩元件包括位于所述静止的规矩元件的所述第一和第二凹形表面之间的凸形表面。

12.一种印刷机，包括：

至少一个印刷单元；

如权利要求1所述的折页装置；以及

控制器。

13.利用折页装置折叠书页的方法，包括步骤：

提供折页装置，所述折页装置包括折页滚筒，叼纸滚筒，和定位在所述折页滚筒和所述叼纸滚筒之间的纸张规矩部件，所述纸张规矩部件包括静止的规矩元件和连接至所述静止的规矩元件的往复运动的规矩元件，所述往复运动的规矩元件在缩回位置和伸展位置之间可移动；

将书页夹紧到折页滚筒上；

移动所述往复运动的规矩元件至所述伸展位置中；

围绕所述折页滚筒传送所述书页经过所述折页滚筒多转；

在所述传送步骤期间在所述往复运动的规矩元件在所述伸展位置中的情况下利用往复运动的纸张规矩元件约束所述书页；

移动所述往复运动的规矩元件至所述缩回位置中；

将所述书页折离而到达叼纸滚筒中；以及

在折离期间利用所述静止的规矩元件约束所述书页。