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Einrichtung zur Bildung von Falzen einer Materialbahn, insbeson-
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dere Papierbahn.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bildung von Falzen einer
Materialbahn, insbesondere Papierbahn.
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Bekannte Einrichtungen dieser Art enthalten Walzenpaare, welche ein
bestimmtes Papierformat in eine Falztasche hineinfördern, derart, daß nach Anlaufen
einer Kante des betreffenden Blattes oder Formates am Taschenende bei weiterer Zuförderung
des Blattmaterials eine Falte oder Schlaufe gebildet wird, die von einem weiteren
Walzenpaar erfaßt wird.
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Nachteilig ist bei der bekannten Einrichtung die Beschränkung auf
bestimmte Formate des Blattmaterials und eine nur beschränkte Genauigkeit der Anordnung
des betreffenden Falzes in Längsrichtung mit Bezug auf die Bewegungsrichtung des
betreffenden Papierformats. Sollen die genannten Beschränkungen beseitigt werden,
so sind komplizierte Einrichtungen erforderlich.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Einrichtung
zur Bildung von Falzen einer Materialbahn, insbesondere Papierbahn, derart auszugestalten,
daß mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand Falze an Papierbahnen in unbeschränkter
Länge
mit hoher Genauigkeit der Lage des Falzes mit Bezug auf die Bewegungsrichtung der
Materialbahn erzeugt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein mindestens die
Länge des herzustellenden Falzes aufweisendes Falzmesser, vor deren Stirnkante die
Materialbahn vorbeiführbar ist, ferner durch einen der Stirnkante des Falzmessers
auf der anderen Seite der Materialbahn gegenüberstehenden und dieses mindestens
teilweise aufnehmenden Spalt, auf den konvergierende Leitflächen hinführen und durch
eine Antriebsvorrichtung, welche das Falzmesser relativ zu dem Spalt auf diesen
hin und mindestens teilweise in ihn hineinbewegt, so daß die Materialbahn zwischen
die Leitflächen bzw. die Spaltbegrenzung einerseits und die Stirnkante des Falzmessers
andererseits einspannbar ist.
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Man erkennt, daß bei einer derartigen Ausbildung einer Einrichtung
zur Bildung von Falzen bei unbegrenzter Materialbahnlänge Falze von ganz beträchtlicher
Länge erzeugt, und damit Materialbahnen beträchtlicher Breite bearbeitet werden
können. Die Einfachheit der Einrichtung in ihrem mechanischen Aufbau läßt hohe Arbeitsgeschwindigkeiten
zu.
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Vorteilhafte Aus gestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand
der Anliegenden Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der
Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen. Nachfolgend
werden einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher
erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: Fig. 1 eine schematische perspektivische,
teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht einer Einrichtung zur Falzbildung an einer
Naterialbahn, wobei zueinander parallele Falze in wechselnder Falzrichtung erzeugt
werden können,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung
zur Bildung von Falzen mit in Bewegungsrichtung der Materialbahn hintereinander
angeordneten Falzwerken, Fig. 3 eine im Schnitt gezeichnete schemat;ische Seitenansicht
eines Falzwerkes mit in festem Abstand voneinander starr drehbar gelagerten Walzen
eines Walzenpaares zur Bildung des Falzspaltes und Fig. 4 eine schematische, im
Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines Falzwerkes mit einem Walzenpaar, dessen
eine Walze federnd gelagert ist und einen Walzenspalt veränderbarer Breite einseitig
begrenzt.
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Die Einrichtung nach Figur 1 weist zwei über einen Zwischenraum Z
einander in einer Ebene gegenüberstehende Falzmesser 1 und 2 auf, welche jeweils
an einem Tragbalken 3 bzw. 4 befestigt sind. Die Tragbalken 3 und 4 sind über einen
Rahmen 5 starr miteinander verbunden, derart, daß in einer Aufsicht die Tragbalken
3 und 4 und der Rahmen 5 die Gestalt eines Rechteckrahmens haben, wie der Fachmann
aus Figur 1 erkennen kann.
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Der von den Tragbalken 3 und 4 und dem Rahmen 5 gebildete Rechteckrahmen
ist mittels einer Antriebsvomchtung 6, welche einen Antriebsmotor 7, eine Exzenterscheibe
8 und eine Pleuistange 9 zur Kopplung der Exzenterscheibe 8 mit dem Rechteckrahmen
enthält, in einer Horizontalebene hin- und herbewegbar.
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Innerhalb des von den Tragbalken 3 und 4 und den Rahmenteilen 5 gebildeten
Rechteckrahmen stehen einander zwei Lagerböcke gegenüber, von denen einer in Figur
1 dargestellt ist. Dieser Lagerbock ist mit 10 bezeichnet und dient zur Lagerung
zweier Walzenpaare II und 12 auf der einen in Figur 1 dargestellten Seite, während
auf der anderen in Figur 1 aufgrund der Lage der Schnittebene
nicht
dargestellten Seite ein entsprechender weiterer Lagerbock zur Lagerung der Walzen
der Walzenpaare 11 und 12 auf der jeweils anderen Seite vorgesehen ist.
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Die Walzenpaare 11 und 12 haben in Querrichtung, d. h., in Richtung
der Hin- und Herbewegung der Tragbalken 3 und 4 bzw. der Falzmesser i und 2, solchen
Abstand voneinander, daß in einer Grenzstellung des von den Tragbalken 3 und 4 und
den Rahmenteilen 5 gebildeten Rechteckrahmens, welche in der Darstellung von Figur
1 gerade noch nicht erreicht ist, das Falzmesser 1 durch die Walzenspalte beider
Walzenpaare 11 und 12 hindurchreicht und mit Bezug auf die Darstellung von Figur
1 rechts etwas aus dem Walzenspalt des Walzenpaares 12 hinausragt, während in der
jeweils anderen Grenzstellung, welche nach Drehung der Exzenterscheibe 8 um 180°
erreicht wird, das Falzmesser 2 durch die Walzenspalte beider Walzenpaare 12 und
11 hindurchreicht und dann links etwas aus dem Walzenspalt des Walzenpaares 11 hervorsteht.
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Die zu falzende Materialbahn, welche in Figur 1 strichpunktiert angedeutet
ist und mit 13 bezeichnet ist, wird durch den Zwischenraum zwischen den Walzenpaaren
12 und durch den Zwischenraum Z zwischen den einander gegenüberstehenden Stirnkanten
14 und 15 der Falzmesser 1und 2 hindurchgeführt derart, daß bei einer Hin- und Herbewegung
der Falzmesser 1 und 2 in ihrer Horizontalebene in der Materialbahn 13 jeweils abwechselnd
nach verschiedenen Seiten orientierte, quer verlaufende Falze gebildet werden, die
in Figur 1 mit 16, 17 und 18 bezeichnet sind.
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Die Lage der Falze mit Bezug auf die Bewegungsrichtung der Materialbahn
13 wird durch eine Einrichtung 19 gesteuert, die zu bestimmten Zeitpunkten den Antriebsmotor
7 der Antriebsvorrthtung 6 derart erregt, daß der Motor die Antriebsvorrichtung
6 von einer Mittelstellung, in der der Zwischenraum Z zwischen den Falzmessern 1
und 2 symmetrisch zwischen den Walzenpaaren 11 und 12 gelegen ist, dann in eine
der erwähnten Grenzstellungen treibt, wenn ein Falz in der einen oder der anderen
Richtung
gebildet werden soll.
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Hierbei wird der jeweilige Bewegungsweg der Materialbahn 13 von einem
über der Falzeinrichtung gelegenen Walzenpaar 20 und einem mit einer der Walzen
dieses Walzenpaares gekuppelten Drehmelder 21 abgeleitet, dessen Ausgangssignale
in der Einrichtung 19 gezählt oder integriert werden, um eine bestimmte Vorschubstreckt
der Materialbahn 13 zu ermitteln. Sobald eine bestimmte Vorschublänge erreicht ist,
wird dann der Antriebsmotor 7 kurzzeitig eingeschaltet, um die Falzeinrichtung zur
Wirkung zu bringen.
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Kehrt der von den Tragbalken 3 und 4 und den Rahmenteilen 5 gebildete
Rechteckrahmen aus einer seiner beiden Grenzstellungen in die neutrale Mittelstellung
zurück, so erfüllt dasjenige Falzmesser, welches jeweils nicht an der unmittelbaren
Falzbildung beteiligt war und aus beiden Walzspalten herausbewegt worden ist, nun
die Aufgabe, die noch in dem jeweiligen benachbarten Walzenspalt befindliche Materialbahnschlaufe
aus dem Walzenspalt zurück in den Zwischenraum zwischen den Walzenpaaren 11 und
12 zu schieben.
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Während es bei bestimmten Materialbahnen oder Materialbahnst-ärken
ausreichend sein kann, die Walzen der Walzenpaare 11 und 12 in einem starren gegenseitigen
Abstand zu haltern oder zu lagern, so daß der Walzenspalt unveränderliche Weite
besitzt, ist es im allgemeinen zweckmäßig, die Walzen eines Walzenpaares aufeinander
hin vorzuspannen, so daß sie normalerweise längs einer Berührungslinie aneinander
anliegen und bei Hindurchbewegen jeweils eines Falzmessers 1 oder 2 und der über
die Stirnkante jeweils darum herumgeführten Abschnittes der Materialbahn 13 auf
einen Abstand entsprechend der Stärke des Falzmessers und zweier Materialbahnstärken
voneinander zurückweichen.
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Zur Vorspannung der Walzen eines Walzenpaares 11 bzw. 12 kann eine
Walze dieses Walzenpaares federnd zwischen den Lagerböcken 10
gelagert
sein, wie in Figur 4 angedeutet ist, worauf weiter unten noch eingegangen wird.
Es können jedoch auch beide Walzen je eines Walzenpaares federnd aufeinander hin
und auf eine Mittelstellung vorgespannt sein.
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In Figur 2 ist eine gegenüber der Ausführungsform nach Figur 1 abgewandelte
Einrichtung zur Bildung von Falzen gezeigt, bei der ebenfalls jeweils Falzen abwechselnder
Falzrichtung quer über eine Materialbahn hinweg gebildet werden können. Hier sind
jedoch die Falzwerke nicht in einer Ebene angeordnet, sondern liegen mit Bezug auf
die Bewegungsrichtung der Materialbahn 13 in bestimmtem Abstand voneinander. Ein
erstes Falzwerk enthält ein Walzenpaar 11a und ein in der durch den Walzenspalt
gehenden Walzentangentialebene gelegenes, zugehöriges Falzmesser 2a, während ein
zweites Falzwerk in bestimmtem Abstand von dem ersten Falzwerk ein Walzenpaar 12a
und ein in der durch den Walzenspalt gehenden Walzentangentialebene gelegenes zugehöriges
Falzmesser 1a enthält. Die Falzmesser 2a und la sind mit jeweils zugehörigen Antrieben,
vorliegend Druckmittelantrieben 22 bzw. 23 in Richtung auf den Walzenspalt des Walzenpaares
11a bzw. 12a bewegbar, um die Materialbahn 13 mit quer über sie hinweg verlaufenden
Falzen zu versehen.
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Die Steuerung der Antriebe 22 und 23 erfolgt in ähnlicher Weise wie
dies bezüglich des Antriebsmotors 7 im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach
Figur 1 beschrieben worden ist. Die jeweils geförderten Längen stücke der Materialbahn
13 werden aufgrund der Drehung eines Walzenpaares 20 vermittels eines Drehmelders
21 gemessen, wobei das Walzenpaar 20 einen in der Zeichnung nicht gezeigten Antrieb
aufweist und die Materialbahn 13 von einem Vorratswickel 24 abzieht.
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Die Ausgangssignale des Drehmelders 21 gelangen zu einem Integrator
der Steuereinrichtung 19, die eine Druckmittelbeaufschlagung der Druckmittelantriebe
22 und 23 auslösen. Bei der Steuerung
der Druckmittelantriebe
22 und 23 wird der Abstand der Walzenpaare lla und 12a in Bewegungsrichtung der
Materialbahn 13 berücksichtigt.
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Sind die Falzwerke der Einrichtungen nach den Figuren 1 und 2 so ausgebildet,
daß die Stirnkante 15 eines Falzmessers, beispielsweise eines Falzmessers 2, zu
nächst in den Walzenspalt zwischen den Walzen eines Walzenpaares, beispielsweise
des Walzenpaares 12, eindringt und sich dann das Falzmesser über ein bestimmtes
Längenstück durch den Walzenspalt hindurchbewegt, wobei eine Schlaufe der Materialbahn
13 sich um die Stirnkante, beispielsweise die Stirnkante 15, des Falzmessers herumlegt,
wie dies in Figur 4 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, so sind die Walzen
eines Walzenpaares zweckmäßig drehbar gelagert, um die Materialbahn 13 von Reibungskräften
und Zugbeanspruchungen zu entlasten, welche möglicherweise zu einem Zerreißen der
Materalbahn führen würden.
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Ist aber das jeweilige Falzwerk in der aus Figur 3 ersichtlichen Weise
so ausgebildet, daß ein Falzmesser, beispielsweise das Falzmesser 2a, nur bis zu
einem bestimmten Tiefe in den Walzen spalt eines Walzenpaares, beispielsweise des
Walzenpaares lla, hineinbewegt wird, wobei sich die Flächen der Stirnkante des Falzmessers
auf einen Abstand an die Umfangsflächen der Walzen annähern, welche etwas geringer
als die Stärke der Materialbahn 13 ist, ohne die Materialbahn 13 abzuscheren oder
abzuschneiden, so ist es nicht erforderlich, daß die Walzen des Walzenpaares drehbar
gelagert sind. Bei einer derartigen Ausbildung ist es auch nicht erforderlich, den
Spalt zur Bildung der Falze durch Wizen zu bilden. Vielmehr können konvergierende
Leitflächen an einem stillstehenden, quer zur Materialbahn verlaufenden Materialstück
ausgebildet sein, wobei das zugehörige Falzmesser in diesen Spalt hineinbewegbar
ist. Aus Figur 3 ist zu ersehen, daß in diesem Falle die Verdichtung der Materialbahn
im Falzbereich die Knickbarkeit des Falzes bedingt.
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Der Stirnkantenbereicb der Falzmesser kann abgerundet ausgebildet
sein, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist, wobei der Radius der Abrundung
von der Materialbahnstärke abhängit. Eine andere Möglichkeit der Ausbildung ist
in Figur 3 gezeigt, wobei an eine vergleichsweise scharfe Kante mit Abrundung geringen
Krümmungsradius beidseitig konkave Zylinderflächen anschließen, welche in die Oberflächen
eines verhältnismäßig große Stärke besitzenden Falzmessers übergehen.
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