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Falz-Vorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zick-Zack-Falzen von an
den Falzstellen mit Schwächungslinien versehenen Papierbahnen, welche eine Transportperforation
aufweisen, mittels einer quer zur Papierbahn anoeordneten Schneideinrichtung zum
Anbringen der Schwchunc'slinien, einer Panierzuführeinrichtung zum Fördern der ungeschnittenen
Papierbahn zur Schneideinrichtuno, sowie einer Fördereinrichtung mit weniastens
einer angetriebenen Walze zum Fördern der mit Schwächungslinien versehenen Papierbahn
von der Schneideinrichtung zu einer Legeeinrichtung.
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Derartiqe Falz-Vorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt und gebräuchlich. Im Hinblick auf das ständige Streben, die Papiergeschwindiqkeiten
zu steigern, sowie die geringe Dimensionsstabilität vor allem von Mehrfach-Formularsätzen
sind dabei die verschiedensten Probleme, insbesondere im Zusammenhanq mit den Cchneidvorqano
und dem Abziehen des Paniers zu beobachten. Slealiche Fehler, z.B. eine Ueberstreckung
des rlaterials oder schlecht plazierte Schwächungslinien zeigen sich dabei unmittelbar
durch schräge oder "korkenzieherartig" ausgebildete Stapelbildung.
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So wurde bereits voraeschlaaen, bei einer Falz-Vorrichtung die Schneideinrichtung
in ihrer Relativlage zur Papierbahn fest und nicht justierbar unter einem Winkel
von 900 anzuordnen. Die Justierung der Anordnung der Schwächungslinien soll dabei
durch zwei Friktionsbänder erfolgen, welche beidseitig an der Papierbahn angreifen
und deren Schlupf und/oder Geschwindinkeit derart regelbar ist, dass die Papierbahn
unter der Schneideinrichtung so "gezogen" werden kann, dass die Schwächungslinien
parallel verlaufen. Zur Abführung der Papierbahn ist ein zusätzliches Paar von Friktionswalzen
vorgesehen, welche den Friktionsbändern nachgeschaltet sind. Diese Anordnung weist
erhebliche Nachteile auf, da die unterschiedlichen Friktionswerte der Friktionsbänder
ersichtlicherweise bei der geringsten rlaterialschwankung zu einer Veränderung der
Dehnung der PaPierbahn und damit zu einer Veränderung der Lage der Schwächungslinie
führen. Auch bei Mehrfach-Formularsätzen führt die beschriebene Anordnung zu Problemen,
da dabei ersichtlicherweise unterschiedliche Streckung der übereinanderliegenden
Lagen auftreten kann. Zudem ist die Gesamtanordnung aufwendig, erfordert umfangreiche
Einstell- und Justieranordnungen und ist ,auch im Zusammenspiel zwischen Friktionsblndern
und Friktionswalzen schlecht kontrollierbar.
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Bei einer anderen Falz-Vorrichtung wurde es bereits vorgeschlagen,
sowohl vor der Schneideinrichtung als auch nach der Schneideinrichtung die Papierbahn
formschlüssig und über Synchron-Getriebe angetrieben zu führen. Die Förderung der
Papierbahn erfolgt dabei nach der Schneideinrichtung über Antriebsbänder, welche
mit Führungsstiften versehen sind, die in die Transportperforation einareifen. Die
Schneideinrichtung selbst ist in ihrer Relativlage zur Papierbahn justierbar. Offensichtlich
geht diese Anordnung davon aus, dass die Papierbahn von allen hintereinander geschalteten
formschlüssigen Förderwalzen, bzw. Förderbändern synchron geführt wird. In der Praxis
hat es sich jedoch gezeigt, dass sich besonders bei den ausserordentlich hohen Papiergeschwindigkeiten
kleinste Differenzen zwischen den verschiedenen Antrieben nicht vermeiden lassen,
wodurch sich häufig eine Streckung der Papierbahn ergibt, was zu ungleichmässiger
Stapelbildung führt.
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Ausserdem bedingt die höchste Präzisionerfordende Synchronisierung
der einzelnen formschlüssigen Antriebe ausserordentlich hohen Aufwand sowohl bei
der Fertigung als auch im Hinblick auf Wartung und Unterhalt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zuarunde, die Nachteile des Bekannten
zu vermeiden, insbesondere also eine Falz-Vorrichtung zu schaffen, die einfache
und sichere Justiermöglichkeiten bei konstruktiv einfachem Aufbau gewährleistet.
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Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe insbesondere durch die Kombination
folgender Merkmale gewährleistet: a) Die Papierzuführeinrichtung weist eine Anordnung
zur formschlüssigen Förderung und Fixierung der Papierbahn auf;
b)
die Fördereinrichtung weist wenigstens einen Antrieb auf, dessen Geschwindigkeit
über der Geschwindigkeit der Papierbahn am Austritt der Papierzuführeinrichtung
liegt und wobei zwischen Papierbahn und Antrieb eine Einrichtung zur Aufnahme des
Schlupfs, bzw. der Differenzgeschwindigkeit vorgesehen ist; c) zwischen der Schneideinrichtung
und der Fördereinrichtung ist die Papierbahn frei und ohne formschlüssigen Antrieb
über eine Führungsanordnung geführt; d) die Schneideinrichtung weist eine Justiervorrichtunq
zum Einstellen der Schneidachse relativ zur Längsachse der Papierbahn auf.
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Die Erfindung geht damit bewusst vom Vorurteil ab, dass die Verstellbarkeit
der Schneideinrichtung die formschlüssige Führung und "Einspannung" der Papierbahn
vor und hinter der Schneideinrichtung erfordert. Die Erfindung geht vielmehr davon
aus, dass ein gleichmässiges Spannen der Papierbahn über die gesamte Bahnbreite
durch die der Schneideinrichtung nachgeschaltete Fördereinrichtung zuverlässigst
und praktisch ohne Fehlermöglichkeiten gewährleistet, dass die Papierbahn konstant
von der Austrittsseite der Papierzuführeinrichtung her über die Führungsfläche geführt
und gespannt wird. Die dadurch eindeutig definierte Relativlage der Papierbahn,
die ohne jede unzuverlässige einseitige Dehnung oder dergleichen zustande kommt,
lässt eine Justierung der Schneideinrichtung und damit der Schwächungslinie mit
höchster Genauigkeit zu.
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Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemässe Merkmalskombination
die Gesamtanordnung wesentlich vereinfacht und lässt sich im Bereich der Fördereinrichtung
auf zwei mit Schlupf angetriebene und/oder mit Schlupf die Papierbahn antreibende
Walzen reduzieren.
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Die Anordnung von Friktlonswalzen führt dabei zu einer besonderen
technischen Vereinfachung der Gesamtanordnung. In bestimmten Anwendungsfällen ist
es jedoch ebenfalls von Vorteil, wenn zwischen den Walzen und der Antriebseinrichtung
eine Rutschkupplung oder eine andere derartige Einrichtung vorgesehen ist, welche
es ermöglicht, die Papierbahn unter Spannung zu halten und zu fördern.
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Insbesondere bei Papierbahnen mit empfindlicher Oberfläche, z.B.
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chemischem Papier, ist es jedoch von Vorteil, wenn die Antriebseinrichtung
wenigstens zwei mit der Papierbahn synchron laufende, z.B. formschlüssig eingreifende
Walzen aufweist, von denen wenigstens eine über eine mit Schlupf arbeitende Kupplungsanordnung
mit dem Antriebsmotor verbunden ist.
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Ganz besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung realisieren, wenn
in der Gesamtanordnung die Legeeinrichtung eine um eine quer zur Papierbahn verlaufende
Achse verschwenkbare Falzschwinge aufweist, wenn die Fördereinrichtung zwei angetriebene
Walzen aufweist und wenn die Drehachse der Falzschwinge mit der Berührungsachse
der Walzen fluchtet. Durch diese Anordnung wird einerseits der bauteilmässigeAufwand
auf ein Minimum reduziert, da die Walzen der Fördereinrichtung den Austritt der
Papierbahn bilden und definieren und weil andererseits durch die spezielle Anordnung
der Drehachse der Falzschwinge jede stossweise Belastung der Papierbahn vermieden
wird, da die Falzschwinge unmittelbar um die Austrittsachse verschwenkt wird.
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Ersichtlicherweise werden der erfinderische Inhalt und der technische
Fortschritt des Anmeldungsgegenstands sowohl durch die neuen Einzelmerkmale, als
auch insbesondere durch Kombination und Unterkombination der Verwendung findenden
Merkmale gewährleistet.
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Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiei anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Die schematische Darstellung
einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung in der Seitenansicht und in der
Draufsicht, und
Fig. 2 die Anordnung von Falzschwinge und Fördereinrichtung
in der Seitenansicht.
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Gemäss Fio. 1 weist eine im Auszug und schematisch dargestellte Falz-Vorrichtung
eine nanierzuführeinrichtung 1 auf, welche aus mit Führungsstiften 2 versehenen
Bändern 3 besteht. Der Antrieb der Bänder 3 erfolgt durch eine bekannte Antriebsvorrichtung
mittels eines bei 4 angedeuteten Zahnriemens. Die Stifte 2 greifen in bekannter
Weise in beidseitig an einer Papierbahn 5 vorgesehenen Transnortnerforationen 6
ein. Durch die formschlüssige Führung mittels der Führungsstift 2 wird die Lage
der Papierbahn 5 sowohl in ouer- als auch in Längsrichtung eindeutig durch die Papierzuführungseinrichtung
bestimmt.
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Wie dargestellt, wird die Papierbahn 5 zwischen zwei Walzen 7 geführt,
an welchen Klingen 8 zum Anbringen von Schwächungslinien 9 an der Papierbahn 5 vorgesehen
sind. Eine den Walzen 7 nachgeschaltete Fördereinrichtung 9 weist zwei schematisch
dargestellte, angetriebene Walzen 10 auf. Als Antriebseinrichtung ist ein Motor
11 vorgesehen, doch ist selbstverständlich auch Antrieb durch die zentrale Antriebseinrichtung
der gesamten Vorrichtung möglich und in den meisten Fällen wünschenswert.
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Die Walzen 10 werden durch den Motor 11 mit einer Geschwindigkeit
angetrieben, welche 10 bis 20 Prozent über der Geschwindigkeit der Papierzuführeinrichtung
1 liegt. Die Oberfläche der Walzen ist mit einer Friktionsschicht versehen, welche
ohne Beschädigung oder Zerstörung der Papierbahn 5 in bekannter Weise eine Differenzgeschwindigkeit
in der angegebenen Höhe zulässt.
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Durch die Walzen 10 wird damit die Papierbahn 5 gespannt auf der Führungsanordnung
12 gehalten, wobei die Spannung der Papierbahn 5 plan zwischen der Linie A am Austritt
der formschlüssig eingreifenden Papierzuführeinrichtung 1 und der Berührungslinie
zwischen den beiden Walzen 10 erfolgt.
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Damit ist gewährleistet, dass absolut gleichmässige Förderung und
Spannung der Papierbahn 5 unter sämtlichen Betriebsbedingungen erhalten bleibt.
Die richtige Plazierung der Schwächungslinien 9 unter rechtem Winkel zur Längsachse
der Papierbahn 5 lässt sich durch Justierung der Achse der Walzen 7 und damit der
Klingen 8 erreichen. Wie insbesondere aus der Draufsicht gemäss Fig. 1 deutlich
ersichtlich ist, erlaubt eine Verstellung einer Justiervorrichtung 13 die gewünschte
Einstellung der Schneidachse relativ zur Längsachse der Papierbahn 5, bzw.
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zur Austrittslinie A. Die Justiervorrichtung 13 besteht dabei, wie
angedeutet, aus einer Einstellschraube 14 zum Verstellen einer Lageranordnung 15
in beiden Richtungen um einen Drehpunkt 16 der zweiten Lageranordnung 17.
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Selbstverständlich lässt sich die Justiervorrichtung 13 auch auf beliebige
andere Weise realisieren, solange dadurch die Einstellbarkeit der Schneidachse B
relativ zur Austrittsachse A ermöglicht wird.
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Fig. 2 zeigt die Anordnung der Walzen 10 der Fördereinrichtung 9,
denen eine an sich bekannte Falzschwinge 18 nachgeordnet ist. Eine derartige Falzschwinge
ist z.B. in der Deutschen Auslegeschrift 1 158 354 näher beschrieben und wird deshalb
hier nicht weiter erläutert. Die Drehachse der Falzschwinge 18 fluchtet derart mit
der Berührungslinie der beiden Walzen 10, dass gleichmässige Förderung der Papierbahn
5 gewährleistet ist. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Walzen 10
der Fördereinrichtung 9 unmittelbar als Zuführwalzen für die Falzschwinge 18 verwendet
werden, wodurch die Spannung und Förderung der Papierbahn 5 absolut gleichmässig
und ohne Rucken oder aeaenseitige Beeinflussung verschiedener Fördermittel erfolgt.
Es hat sich gezeigt, dass die beschriebene Merkmalskombination trotz bestechender
Einfachheit und geringstem mechanischem Aufwand auch bei höchsten Fördergeschwindigkeiten
und schwankender Papierqualität hervorragende Ergebnisse sichert.
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Selbstverständlich sind dem Fachmann im Einzelfall Abwandlungen und
Modifikationen von der schematisch beschriebenen Anordnung möglich, ohne dass dadurch
der Grundgedanke der Erfindung verlassen würde.
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So ist es z.B. auch möglich, statt der vorgeschlagenen Friktionswalzen
eine Mehrzahl von einzelnen Friktionsrädern oder -Scheiben vorzusehen.
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Auch ist es in bestimmten Ausführungsformen als technisch äquivalent
zu betrachten, wenn die Antriebseinrichtung für die Fördereinrichtung nur mit einer
potentiell höheren Geschwindigkeit läuft und dadurch die Papierbahn auch ohne Schlupf
gespannt hält. Dies ist z.B. mit einem Gleichstrommotor realisierbar, der derart
hochgeregelt wird, dass seine potentielle Geschwindigkeit höher liegt, als die Geschwindigkeit
der synchron mit der Fördereinrichtung laufenden Papierbahn. Dadurch wird die Papierbahn
zwischen Papierzuführeinrichtung und Fördereinrichtung über die gesamte Strecke
der Einführungsanordnung und vor allem unter der Schneideinrichtung gleichmässig
und über die gesamte Breite gespannt gehalten, was zum wesentlichsten Aspekt der
Erfindung gehört.