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Vorrichtung zum Zickzackfalzen von Papierbahnen Die Erfindung betrifft
eine Verbesserung an Vorrichtungen zum kontinuierlichen Zickzackfalzen von an den
vorgesehenen Falzstellen mit Schwächungslinien versehenen Papierbahnen, welche mit
einem hin- und herschwingenden Legearm und schraubenförmig ausgebildeten Förderorganen
ausgestattet sind.
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Durch diese Verbesserung wird ein Einwärtsknicken der Falzränder
des durch einen schwingenden Legearm zu einer oder mehreren Lagen zickzackförmig
zu falzenden Papiermaterials vermieden, und es werden saubere, glatte Falze quer
zur Längsrichtung einer ständig zugeführten Papierbahn erzielt.
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Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, daß beiderseitig
jeder gebildeten Falzkante Falzmesser in die Falzkanten einführbar vorgesehen sind.
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Diese Falzmesser sind vorzugsweise an den schraubenförmigen Förderorganen
angeordnet und werden durch die Drehbewegung der Förderorgane betätigt.
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Hierbei tauchen die Falzmesser in kontinuierlicher Bewegung in die
Papierschleifen ein, drücken von innen gegen die Falzkanten und werden anschließend
wieder aus den Schleifen herausgezogen, wobei sie beim Herausziehen aus der Schleife
eine lineare Wischbewegung innerhalb der Falzkante ausführen können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Falzmesser
ein sich nach hinten erstreckendes Schwanzstück auf und sind zwischen Messer und
Schwanzstück schwenkbar an einem Ende der Förderschrauben exzentrisch zur Schraubenachse
befestigt. Das Schwanzstück liegt in einer festen Führung, wodurch das Messer beim
Umlauf der Förderschraube eine schwingende Bewegung ausführt.
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Ferner sind Führungsplatten oder -leisten vorgesehen zur Führung
der Schleifen, wenn die Falzmesser aus dem Falzen herausgezogen sind.
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Die Führungen der Falzmesser sind zweckmäßigerweise auf einem festen
Teil der Vorrichtung in einem festen Abstand von den Förderschraubenachsen angebracht.
Sie können aus einem mit einer Nut versehenen Block bestehen, in dessen Nut das
Schwanzstück in Längsrichtung gleiten kann. Der Block sitzt hierbei schwenkbar auf
dem Träger der Förderschraube in festem Abstand von deren Achse.
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Die Schwenkzapfen der Falzmesser sind vorzugsweise so an den Förderschrauben
befestigt, daß die Schneiden der Falzmesser aus den Falzen längs einer Linie herausgezogen
werden, die im wesentlichen mit dem Aufriß der die Papierschleifen führenden Platten
oder Leisten übereinstimmt. Hierdurch wischen die Falzmesserschneiden beim Herausziehen
an der Falzinnenkante entlang.
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Die Schwenkzapfen der Falzmesser können auf einer Lippe oder einer
Nase angeordnet sein, die an den Eintrittswindungen der Förderschrauben gebildet
ist.
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Die Längsachsen der Falzmesser stehen etwa rechtwinklig zu den Drehachsen
der Förderschrauben.
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In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
dargestellt; hierin zeigt F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teils einer
Schraubenfalzeinrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 eine Vorderansicht der Falzförderschraube
der Vorrichtung nach F i g. 1, wobei einige Teile im Schnitt dargestellt sind, F
i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 in F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie
4-4 in F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 in F i g. 4, F i g. 6 einen
Schnitt gemäß Linie 6-6 in F i g. 5, Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie 7-7 in Fig.
5, F i g. 8 eine schaubildliche Ansicht einer Bürstenanordnung, die bei der Erfindung
verwendet wird, Fig. 9 und 10 schaubildliche Ansichten der oberen und unteren Platten,
die ebenfalls bei der Erfindung verwendet werden, Fig. 11 eine schaubildliche Ansicht,
welche das mit der Erfindung zu vermeidende Einwärtsfalten bei einer oder mehreren
Bahnen des zu falzenden Materials zeigt, und
Fig. 12 eine schaubildliche
Darstellung, die erläutert, wie die Falzmesser nach der Erfindung mit der inneren
Schicht einer mehrlagigen Bahn bei einem Querfalz zusammenarbeiten und hierbei ein
Einwärtsfalten gemäß Fig. 11 verhindern.
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In Fig. 1 bezeichnet die Zahl 20 allgemein eine ständig zugeführte
vielschichtige Papierbahn, die zuvor bearbeitet und bis auf das Anbringen der erforderlichen
Falze fertiggeslellt wurde. Die Erfindung betrifft nicht die verschiedenen Schritte
oder Vorrichtungen, die zur Herstellung der Papierbahn gemäß Fig. 1 geführt haben;
es wird aber davon ausgegangen, daß die Bahn 20 mit Perforationen versehen ist,
mit deren Hilfe die gewünschte Lage der in der Bahn zu fertigenden Falze festgelegt
wird.
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Die Bezugszeichen 22 und 24 bezeichnen ein Paar Walzen, die die Bahn
20 erfassen und vorwärts treiben, d. h. in Fig. 1 nach links, und zwar in bzw. durch
eine hin und her schwingende Führungsbahn 26, die über einen bestimmten Bogen hin
und her geschwenkt wird; dieser Bogen ist durch die Zahnräder 28, 30 festgelegt
und bewirkt, daß sich abwechselnd obere und untere Schleifen A und B in der Papierbahn
bilden.
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Bisher wurden die auf diese Weise gebildeten Schleifen unmittelbar
den spiralgeformten Rändern zweier Sätze von in Querrichtung im Abstand voneinander
angeordneten Schraubenförderern 40-42 und 50-52 (Fig. 2) zugeführt, und diese befördern
die jetzt gefaltete Bahn in Zickzackform vorwärts, fort von der Führung 26, und
zwar auf das obere Trumm 61 eines endlosen Bandförderers 63, der in F i g. 1 schematisch
als Ausführungsbeispiel angedeutet ist.
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Diese Beschreibung läßt erkennen, daß die sich bei A und B ergebenden
Falze von der Arbeitsweise der die Schleifen bildenden Führung 26 abhängen, wobei
auch die in der Bahn 20 vorgesehenen Perforationen mitwirken, und hierbei geschieht
es häufig, daß eine oder mehrere der innenliegenden Schichten der Bahn 20 fälschlich
nach innen gefaltet werden, wie dies in F i g. 11 bei - 70 zu erkennen ist. Dies
erfolgt jeweils an den äußeren Kanten der Bahn bei einem Querfalz F. Dieses Einwärtsfalten
ist äußerst nachteilig.
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Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einfache,
aber höchst wirksame Mittel anzugeben, mit denen selbsttätig und wirksam das Auftreten
solcher einwärts- gerichteten Faltungen vermieden werden kann.
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In F i g. 2 und 3 sind mit den Buchstaben T Falzmesser bezeichnet,
und zwar ist je ein Falzmesser für jede Falzförderschraube 40, 42, 50 und 52 der
Zickzack-Schraubenfalzeinrichtung vorgesehen.
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Jedes Falzmesser T ist bei 44 schwenkbar an der Eintrittskante der
spiralförmig gewundenen Flächen 46 einer Falzförderschraube befestigt. Jedes Falzmesser
T besitzt einen nach vorn ragenden Messerteil Q und einen nach hinten ragenden Führungshebel
R, und der letztere ist für eine Schwingbewegung in einem Schwingzapfen 62 gelagert;
letzterer weist einen länglichen Schlitz 64 auf, in welchem der Betätigungshebel
R des Falzmessers gleiten kann. Die Schwingzapfen können auf geeigneten Auslegern
66 befestigt sein, die von einstellbaren, auf einer Schraubenspindel 152 sitzenden
Trägern 150 und 151 gehalten werden.
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Aus Fig. 2, 3 und 7 geht hervor, daß der Umlauf jeder Falzförderschraube
in den durch die Pfeile von F i g. 2 dargestellten Richtungen zur Folge hat, daß
die Falzmesser der im Abstand voneinander angeordneten Förderschraubensätze 40 bis
42 und 50 bis 52 vorwärts bewegt werden, wobei die Falzmesser T, die den Falzförderschrauben
40 und 42 zugeordnet sind, allmählich einander genähert und dabei nach oben geführt
werden, wobei sie in den Innenraum der oberen Schleifen A eindringen, die von der
schwingenden Führung 26 gebildet werden. Die obere Kante Q der Falzmesser drängt
die Papierbahn an der Schleife nach oben und erzeugt hierbei einen einwandfreien
Falz in der Papierbahn quer zu deren Längsrichtung. Beim Weiterdrehen der Förderschrauben
werden die Falzmesser nach außen aus dem Falz herausgezogen, und hierbei wird der
vom Falzmesser getragene Falz der Eintrittskante der Falzförderschraube zugeführt,
zu der das betreffende Falzmesser gehört.
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Der Falz wird dann ständig und selbsttätig von der Falzführung hinwegbefördert
und schließlich vom hinteren Ende der Falzförderschraube freigegeben, worauf er
auf das obere Trumm 61 des Bandförderers 63 gelangt.
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Es dürfte klar sein, daß die Falzmesser T, die zu den Falzförderschrauben
50-52 gehören, im Betriebe mit dem Innenraum der unteren Schleifen B zusammenwirken
und in diesen unteren Schleifen längs der Perforationen einen sauberen Falz erzeugen.
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Aus dieser Beschreibung geht hervor, daß die Wirkung der Falzmesser
T das Auftreten von Einwärtsfaltungen der in F i g. 11 mit 70 bezeichneten Art sehr
wirksam verhütet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, wie am besten
aus den Fig. 2. 3 und 4 hervorgeht, das vordere oder Abgabeende90 der Führung 26
mit Bürsten 92 versehen, die so angebracht sind, daß sie die Rückseite der Bahn
überstreichen, wenn diese aus der Führung 26 heraustritt, sobald die letztere zwischen
ihren in F i g. 3 mit 94 und 96 bezeichneten Endlagen hin und her schwingt.
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Die Schwinggeschwindigkeit der Führung 26, der seitliche Abstand
der verschiedenen Falzförderschrauben 40-42 und 50-52 sowie die Umlaufgeschwindigkeit
der Förderschrauben sind so abgestimmt, daß sie dem Abstand der Perforationen in
der Papierbahn entsprechen. Der Querabstand der Falzförderschrauben jedes Satzes
40-42 und 50-52 ist durch die Gesamtbreite der Bahn festgelegt, und aus Fig. 2 geht
hervor, daß der Querabstand zwischen den Wellen 39-41,49-51 der Falzförderschrauben
40-42 und 50-52 annähernd der Gesamtbreite der Papierbahn entspricht. Die Außenkanten
der dem Falz benachbarten Teile der Bahn werden durch die nach außen ragenden Windungen
der Spirale 46 erfaßt, wie dies bisher bei den gebräuchlichen Schraubenfalzeinrichtungen
üblich gewesen ist.
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Fig. 2 und 3 lassen erkennen. daß mit dem Bezugszeichen 100 allgemein
ein Grundgestell bezeichnet ist, das im Abstand voneinander angeordnete aufrecht
stehende Seitenteile 102 besitzt, die durch Querstreben 104 miteinander verbunden
sind. Die schwingende Führung 26 besteht aus zwei im Abstand voneinander angeordneten
Platten, die einen langgestreckten Kanal begrenzen, durch den die stetig zugeführte
Papierbahn 20 hindurchläuft. Zahnradsegmente 28 und 30 sind in geeigneter Weise
so gelagert,
daß sich eine Schwingbewegung zwischen den mit 94 und
96 bezeichneten Grenzen ergibt, wobei das Zahnradsegment 30 von einem Zapfen 106
getragen wird, welcher zwischen den Seitenplatten 102 in geeigneter Weise drehbar
gelagert ist. Das Bezugszeichen 110 kennzeichnet einen Kurbelarm, welcher einen
Kurbelzapfen 112 in schwingende Bewegung versetzt, der in einem Schlitz 114 gleiten
kann und dazu dient, dem Zahnradsegment 30 eine schwingende Bewegung zu verleihen,
sobald das Zahnrad 116 in Umlauf gesetzt wird. Das obere Ende 113 des Kurbelarms
110 kann bei 118 schwenkbar auf einer Kurbelscheibe 117 angebracht sein, die auf
der Welle 119 des Zahnrades 116 befestigt ist.
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Das Zahnrad 116 wird durch ein Zahnrad 120 angetrieben und treibt
seinerseits ein Zahnrad 122. Die Falzförderschrauben 40-42 und 50-52 werden mittels
Vierkantwellen 130 über Kegelzahnräder 132 und 134 angetrieben; die Welle 130 wird
über ein Kettenradl36, eine Kette 138 und ein Kettenrad 140 von der Welle 142 aus
angetrieben, die ihrerseits durch Kegelräderl44 und 146 in Umlauf versetzt wird,
wobei das letztere durch das Ritzell45 im Zahnrädergetriebe 147,122,116 und 120
angetrieben wird.
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Jede Falzförderschraubenanordnung ist auf einem Träger 150 befestigt,
und ein Ende 153 dieses Trägers steht über Schraubengewinde mit der Leitspindel
152 in Verbindung, die zwischen den Querverbindungen 104 des Grundgestells drehbar
gelagert ist.
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Die Leitspindel 152 wird durch die Welle 170 in Drehung versetzt,
und zwar mittels der Kegelräder 172 und 174. Der Umlauf der Welle 170 und der Leitspindel
152 bewirkt eine gleichmäßige Verschiebung der Träger 150 und 151 zueinander hin
oder voneinander fort, so daß der senkrechte Abstand der Falzförderschraubenpaare
40-42 und 50-52 schnell und bequem so eingestellt werden kann, wie dies der Raum
zwischen den Perforationen verschiedener zu falzender Bahnen 20 erfordert.
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Die Falzförderschrauben des Satzes 40-42 sind stets ebenso weit oberhalb
der Mittellinie, um die die Führung 26 schwingt, angeordnet, wie sich die Falzförderschrauben
50-52 des anderen Satzes unterhalb dieser Linie befinden.
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Jeder Träger 150 bzw. 151 kann in waagerechter Richtung einstellbar
angeordnet sein, um gewünschtenfalls Bahnen von unterschiedlicher Breite verarbeiten
zu können, wie dies in dieser Technik üblich ist.
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Es dürfte klar sein, daß die oben beschriebenen Einzelheiten der
Falzförderschrauben und der schwingenden Führung - abgesehen von der Falzmesseranordnung
- lediglich als beispielhaft zu verstehen sind und keine Beschränkung bedeuten sollen
und daß die Erfindung diese Einzelheiten nicht betrifft.
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In den F i g. 2, 4, 9 und 10 sind obere und untere Führungsplatten
mit 180 bzw. 182 bezeichnet. Die unteren Falze der gefalzten Papierbahn ruhen auf
den Führungsplatten 182, während die oberen Falze die obere Führungsplatte 180 leicht
berühren, um den Falzen während ihres Weiterförderns mittels der umlaufenden Falzförderschrauben
40-42 und 50-52 eine gewisse Stabilität zu geben. Die Führungsplatten 180 können
je aus einem Kopfteil 184 bestehen, das mit einer Flügelschraube 186 versehen ist,
so daß die Führungsplatte am oberen Querbalken 18$, der die
einstellbaren Träger
153 miteinander verbindet, einstellbar befestigt werden kann. Die Führungsplatten
180 werden also zusammen mit den Trägern verstellt, wenn die Leitspindel 152 verdreht
wird, um die Höhenlage der Falzführungsschrauben 40-42 zu verändern.
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In ähnlicher Weise sind die unteren Führungsplatten 182 einstellbar
an einem unteren Querbalken 190 angebracht, der das untere Paar von Trägern 153
miteinander verbindet; diese Führungsplatten werden auf den Balken 190 mittels Flügelschrauben
192 festgehalten. Die einzelnen Führungsplatten können über die Länge ihrer Querbalken
nach Belieben verschoben werden, um das Verhalten der Falze in der Bahn beim Befördern
durch die Falzführungsschrauben zu beeinflussen.
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Aus Fig. 5 geht hervor, daß das Falzmesser T schwenkbar an der Falzförderschraube
bei 44 befestigt ist und sich entsprechend dem Umlauf der Schraube bewegt. Das mit
durchgezogenen Linien gezeigte Falzmesser bewegt sich bei Umlauf der Schraube 50
im Uhrzeigersinne nach außen, wobei es den Falz B bestreicht, um ein Einwärtsfalten
zu verhindern. Der Führungshebel R des Messers gleitet, wie bereits erwähnt, durch
den Zapfen 62, und zwar in einem Ausmaß, das durch den Schwenkzapfen 44 begrenzt
wird, wenn dieser einen Punkt erreicht, in dem der Schwenkzapfen ganz nahe beim
Zapfen 62 liegt.
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Beim weiteren Umlauf der Schraube 50 wandert der Schwenkzapfen 44
nach oben bis zu einem Punkt, wo das Messer T eine am stärksten geneigte Stellung
einnimmt, die durch strichpunktierte Linien 196 angedeutet ist. Hierbei ist das
obere Ende des Falzmessers aus dem Falz der Papierbahn herausgezogen.
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Dreht sich dann die Schraube 50 weiter, so wandert das obere Ende
zur Papierbahn hin (vgl. die Mittelstellung 198) und in den nächstfolgenden Falz
hinein, wobei es allmählich in die mit ausgezogenen Linien angedeutete Sellung gelangt,
in der es die Falzkante berührt und an ihr mit ausreichender Kraft entlanggleitet,
um jede Einwärtsfaltung wieder auszugleichen, die beim Falzvorgang mittels der schwenkbaren
Führung 26 entstanden sein könnte.
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Diese Arbeitsweise findet an beiden Seitenkanten der Bahn statt,
da an jeder Seite ein Falzmesser T angeordnet ist, wie F i g. 5 zeigt.
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Genau die gleiche Wirkung ergibt sich an den oberen Falzen A der
Bahn (s. F i g. 2), wo die Falzmesser T in ihrer Zusammenarbeit mit den oberen Falzförderschrauben
40-42 gezeigt sind. Am oberen Falz A werden die Falzmesser freilich nach oben in
den Falz hineingeführt, nicht nach unten, um auf den Innenraum des Falzes A einzuwirken.
An jedem oberen und unteren Falz der Bahn ist also ein Paar von Falzmessern angeordnet,
das in den Falz eintritt und ein Einwärtsfalten verhütet oder beseitigt, das in
einer der Schichten der Bahn beim Falzbilden mittels der schwingenden Führung 26
auftreten kann.
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Abgesehen von den verschiedenen Einstellmöglichkeiten für die Anpassung
an Bahnen von verschiedener Breite und an Bahnen mit verschiedenen Abständen zwischen
den Falzen sind die in F i g. 2 mit 153, 40, 188, 62 bezeichneten Teile fest angeordnet.
Mit anderen Worten bilden diese Teile eine Einheit, die als Ganzes beim Drehen der
Leitspindel 152 verschoben werden kann, und die Teile dieser Einheit zeigen stets
die in den Zeichnungen dargestellte
Anordnung. Dies gilt für jede
der Falzförderschrauben 40, 42, 50 und 52. Die Erfindung richtet sich ausschließlich
auf diesen Teil der offenbarten Anordnung und betrifft nicht die Falzvorrichtung
im allgemeinen.