DE3621157A1 - Papierfaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung zum Falten eines Papierbogens und insbesondere eine derartige Falt­ vorrichtung, die zum Falten eines Paketes oder Stapels einzelner Papierbögen geeignet ist.

Eine typische Ausführungsform einer derartigen herkömm­ lichen Papierfaltvorrichtung ist beispielsweise in dem Japanischen Gebrauchsmuster 15 92 186 (Veröffentlichungs­ nummer 59-29007) beschrieben. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt einen Papierzuführmechanismus, eine mit einem einstellbaren beweglichen Anschlag versehene Faltplatte und zwei Faltwalzen. Der Papierbogen wird von der Papier­ zuführeinrichtung der Faltplatte derart zugeführt, daß der vordere Rand des Papierbogens zur Anlage an dem An­ schlag der Faltplatte kommt, so daß der Papierbogen ge­ bogen wird. Der gebogene Abschnitt des Papierbogens wird von den Faltwalzen in deren Walzenspalt erfaßt, so daß der Papierbogen gefaltet werden kann.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann nicht zur Faltung eines Paketes oder Stapels von Papierbögen ver­ wendet werden, da zum einen der Papierzuführmechanismus nicht zur Zuführung eines aus einzelnen Papierbögen be­ stehenden Papierbogenpaktes geeignet ist und da zum anderen eine Faltabweichung zwischen je zwei einander benachbar­ ten Papierbögen innerhalb des Paketes auftritt, wenn letzteres auf einmal gefaltet werden soll. Denn die Linie, entlang der jeder Papierbogen gefaltet werden soll, hängt ab von Faktoren wie dem Ausmaß der Biegung eines jeden Papierbogens und dem Zeitpunkt, zu dem der Papierbogen von den Faltwalzen erfaßt wird. Daher ist diese Vorrich­ tung zwar sicher geeignet, um kontinuierlich eine Viel­ zahl von Papierbögen gleicher Größe nacheinander zu ver­ arbeiten. Sie ist aber nicht geeignet, wenn es beabsich­ tigt ist, ein Paket von Papierbögen auf einmal auf eine vorgeschriebene Größe zu falten, wie dies beispielsweise erforderlich ist, wenn verschiedene Briefbögen zum Ein­ schieben in einen Umschlag gefaltet werden sollen. Daher ist es die herkömmliche Praxis, jedes Bündel oder Paket von Briefbögen manuell zu falten, um es in den jeweiligen Umschlag einzuschieben. Diese manuelle Arbeit ist jedoch äußerst mühsam und unbequem, da die Größe der jeweils gefalteten Bögen in einem Paket nicht einheitlich sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseiti­ gung der vorstehend genannten Nachteile eine Faltvorrich­ tung der eingangs genannten Art anzugeben, die es erlaubt, auf einmal ein mehrere Papierbögen umfassendes Paket wirksam und genau auf eine vorbestimmte Größe zu falten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Faltvorrich­ tung gelöst, umfassend eine Trägervorrichtung mit einem Positionierungselement zur Positionierung eines Papier­ bogens oder eines Paketes von Papierbögen entlang eines Randes derselben, ein Paar von Faltwalzen, die nahe dem Papierbogen oder dem Papierbogenpaket auf einer Seite desselben an einer Stelle angeordnet sind, an der die Falte gebildet werden soll, eine Zustelleinrichtung, die auf der den Faltwalzen abgewandten Seite des Papierbogens oder des Papierbogenpaketes derart angeordnet ist, daß sie relativ zu den Faltwalzen verstellbar ist, und eine Antriebseinrichtung zum Antrieb der Zustelleinrichtung in eine Stellung nahe einer Linie, entlang der die bei­ den Faltwalzen einander berühren, wobei die Zustellein­ richtung betätigbar ist, um den Papierbogen oder das Papierbogenpaket zwangsweise in Richtung auf die Be­ rührungslinie der Faltwalzen zu biegen, so daß ein ge­ bogener Abschnitt des Papierbogens oder Papiebogenpaketes von den Faltwalzen erfaßt und gefaltet wird.

Bei der so ausgebildeten erfindungsgemäßen Faltvorrich­ tung wird die Zustelleinrichtung betätigt, um einen Papierbogen oder ein Papierbogenpaket zwangsweise in Richtung auf die Berührungslinie der beiden Faltwalzen zu biegen, so daß ein Abschnitt des so gebogenen Papier­ bogens oder Papierbogenpaketes von den Faltwalzen erfaßt und der Papierbogen bzw. das Papierbogenpaket gefaltet wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines zentralen Abschnittes einer Dreifachfalteinrichtung inner­ halb einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papierfaltvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Antriebs­ mechanismus der Dreifachfalteinrichtung und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Antriebs­ mechanismus von der der Ansicht in Fig. 2 ent­ gegengesetzten Seite aus betrachtet, wobei die Darstellung jedoch zu einem besseren Verständ­ nis invertiert wurde.

In der Fig. 1 ist mit 10 eine Trägervorrichtung bezeich­ net, die aus zwei Wänden besteht, die zwischen sich einen dünnen und ebenen Raum begrenzen, der zur Bereitstellung eines Papierbogens oder eines Paketes von Papierbögen verwendet wird. Diese Trägervorrichtung 10 ist in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt an einer Stelle unterteilt, die einer Linie entspricht, entlang der das Paket in einer noch zu beschreibenden Weise ge­ faltet werden soll. Die Unterteilung erfolgt durch zwei Öffnungen (12, 14), die sich durch die zugehörigen Wände erstrecken und jeweils von zwei senkrecht zur Zei­ chenebene und in Längsrichtung von später noch genauer beschriebenen Faltwalzen gerichteten Rändern begrenzt sind. Die den oberen Abschnitt begrenzenden Wände der Trägervorrichtung 10 erweitern sich nach oben hin unter Bildung eines Einlasses 16 für Papierbögen und konver­ gieren nach unten hin, um einen geneigten ebenen Bereich 18 zu bilden. Die den unteren Abschnitt der Trägervor­ richtung 10 begrenzenden Wände erweitern sich ebenfalls nach oben hin unter Bildung einer Führungszone 20 und konvergieren nach unten hin unter Bildung eines geneig­ ten ebenen Bereiches 22, der mit dem geneigten ebenen Bereich 18 fluchtet. Der untere geneigte ebene Bereich 22 ist mit einem Schraubanschlag 24 versehen, der ein­ stellbar und verschiebbar in an sich bekannter Weise in einer gewünschten Position so befestigt ist, daß das vordere Ende des Papierbogens oder des Papierbogenpaketes an dem Anschlag 24 anliegt, so daß der Papierbogen bzw. das Papierbogenpaket in der gewünschten Weise ausgerich­ tet und positioniert ist. Der Anschlag 24 umfaßt ein Blattdetektorelement 26 in Form eines Mikroschalters oder eines Fotosensors.

Nahe der Öffnung 12 ist außerhalb der Trägervorrichtung 10 ein Paar von Faltwalzen angeordnet. Das Walzenpaar umfaßt eine angetriebene Walze 30 und eine Folgewalze 32, die jeweils um in Längsrichtung der Öffnung 12 ge­ richtete Achsen drehbar gelagert sind und durch eine den Achsen zugeordnete Antriebseinrichtung in Drehung versetzt werden können, wie dies später noch beschrieben wird. Nahe der anderen Öffnung 14 ist außerhalb der Trägervorrichtung 10 eine dünne Walze vorgesehen, die als Zustelleinrichtung 34 dient und auf einer ebenfalls in Längsrichtung der Öffnungen 12 und 14 gerichteten freien Achse gelagert ist, so daß sie in Richtung der Faltwalzen 30, 32 bewegt und mittels einer ihrer Achse zugeordneten Antriebseinrichtung in Richtung dieser Be­ wegung angetrieben werden kann. Auf der der Trägervor­ richtung 10 abgewandten Seite der Faltwalzen 30, 32 ist eine abwärts geneigte Faltplatte 36 vorgesehen, die in der weiter oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen Weise ausgebildet ist. Diese Faltplatte 36 umfaßt ebenfalls einen Schraubanschlag 38 bekannter Art, der einstellbar und verschiebbar in einer bestimmten Position befestigt ist. Eine Paar von der Faltplatte 36 zugeordneten Faltwalzen umfaßt die angetriebene Walze 30 und eine Folgewalze 40, die der angetriebenen Walze 30 betriebsmäßig zugeordnet ist.

In Fig. 2 erkennt man die Ausgangswelle eines nicht dar­ gestellten Elektromotors, die ein Zahnrad 52 trägt, das über ein Reduktionsgetriebe mit einem Zahnrad 64 a ge­ koppelt ist, das seinerseits drehfest mit der angetrie­ benen Walze 30 verbunden ist. Das Reduktionsgetriebe umfaßt ein großes Zahnrad 56, das über einen Zahnriemen 54 mit dem Ausgangszahnrad 52 gekoppelt ist, ein kleines Zahnrad 58, das koaxial und drehfest mit dem großen Zahnrad 56 verbunden ist, und ein weiteres großes Zahnrad 62, das über einen weiteren Zahnriemen mit dem kleinen Zahnrad 58 gekoppelt ist und koaxial zu und drehfest mit mit dem Zahnrad 64 a verbunden ist. Das Zahnrad 64 a kämmt mit einem Zahnrad 66 a, das einerseits mit einem drehfest mit der Folgewalze 32 verbundenen Zahnrad 66 a und ande­ rerseits mit einem Zahnrad 68 a kämmt, das drehfest mit der Folgewalze 40 verbunden ist. Dabei sind die Zahnräder 66 a, 68 a durch Federelemente 70 a bzw. 72 a in Richtung auf das Zahnrad 64 a gespannt. Ein Schlitz 76 a ist in einer Gehäusewand nahe dem Antriebsmechanismus zur Aufnahme einer Welle 74 der Zustelleinrichtung oder dünnen Walze 34 ausgebildet. Der Schlitz 76 a erstreckt sich über die Öffnungen 12, 14 der Trägervorrichtung 10, wie man dies in der Seitenansicht erkennt, um so eine betriebsmäßige Bewegung der Welle 74 und damit auch der dünnen Walze 34 zu ermöglichen. Nahe dem Schlitz 76 a ist ein Hebel 80 a so angeordnet, daß er um seine starr mit ihm verbundene Welle 78 schwenkbar ist. Der Hebel 80 a wird in einer später noch zu beschreibenden Weise so angetrieben, daß er die Welle 74 der dünnen Walze 34 durch einen in seinem oberen Abschnitt ausgebildeten Ausschnitt 82 a antreiben kann. Der Hebel 80 a ist normalerweise - in der Darstellung der Fig. 2 betrachtet - nach links unter der Wirkung einer Feder 86 a vorgespannt, die einerseits an einem an der Ge­ häusewand befestigten Federeinhängelement 84 a und anderer­ seits am oberen Ende des Hebels 80 a eingehängt ist.

In Fig. 3, ebenfalls auf dieser Seite, steht ein drehfest mit der angetriebenen Walze 30 verbundenes Zahnrad 64 b in Eingriff mit Zahnrädern 66 b, 68 b, die drehfest mit den Folgewalzen 32 bzw. 40 verbunden sind. Die Zahnräder 66 b, 68 b sind jeweils durch Federn 70 b bzw. 72 b in Eingriff mit dem Zahnrad 64 b vorgespannt, um so einen zuverlässi­ gen Betrieb der Faltvorrichtung sicherzustellen. In der Gehäusewand ist zur Aufnahme der Welle 74 der dünnen Walze 34 ein Schlitz 76 b ausgebildet. Nahe dem Schlitz 76 b ist ein Hebel 80 b vorgesehen, der um seine starr mit ihm ver­ bundene untere Welle 78 schwenkbar ist. Der Hebel 80 b weist ebenfalls einen Ausschnitt 82 b auf, der zur Anlage an der Welle 74 unter der Vorspannung einer Feder 86 b bestimmt ist, die zwischen einem an der Gehäusewand be­ festigten Federeinhängelement 84 b und dem oberen Ende des Hebels 80 b gespannt ist. Hinsichtlich dieser Merk­ male ist die Anordnung des Antriebsmechanismus auf dieser Seite symmetrisch zu dem Antriebsmechanismus auf der in Fig. 2 dargestellten Seite.

Ein kleines Zahnrad 88 ist koaxial zu und drehfest mit dem Zahnrad 64 b angeordnet, das seinerseits drehfest mit der angetriebenen Walze 30 verbunden ist. Das kleine Zahn­ rad 88 steht mit einem großen Zahnrad 90 in Eingriff, das nahe dem Zentrum dieser Seite angeordnet ist. Koaxial zu und drehfest mit dem großen Zahnrad 90 ist eine Nocken­ scheibe 92 angeordnet, die mit einer Rolle 94 zusammen­ wirkt, die von dem Hebel 80 b absteht. In der Darstellung liegt die Nockenscheibe 92 mit dem Bereich x ihres größten Durchmessers an der Rolle 94 an und drückt damit den Hebel 80 b in seine in der Fig. 3 rechte Endstellung, so daß die Welle 74 und damit auch die dünne Walze 34 unter der Ein­ wirkung der Schwerkraft im Abstand von der angetriebenen Walze 30 gehalten werden. Wenn die Nockenscheibe 92 mit ihrem Bereich y kleinsten Durchmessers an der Rolle 94 anliegt, wird der Hebel 80 b für eine Drehung im Gegen­ uhrzeigersinn (in der Zeichnung nach links) unter der Wirkung der Feder verschwenkt, so daß die dünne Walze 34 mit der Welle 74 gegen die angetriebene Walze 30 gedrückt wird. Solange die Nockenscheibe 92 mit ihrem Bereich z mittleren Durchmessers an der Rolle 94 anliegt, wird der Hebel 80 b in einer Position gehalten, die be­ züglich jener Position geringfügig nach rechts verschoben ist, in der sich der Hebel 80 b befindet, wenn die Nocken­ scheibe 92 mit ihrem Bereich geringsten Durchmessers an der Rolle 94 anliegt, wobei die dünne Walze 34 frei in einem Abstand von der angetriebenen Rolle 30 durch ihr eigenes Gewicht gehalten wird.

Auf der mit der Nockenscheibe 82 abgewandten Seite des Hebels 80 b ist ein Mikroschalter 96 angeordnet, der einen nicht dargestellten in Richtung auf den Hebel 80 b weisen­ den Schaltstift aufweist. Der Antriebsmotor läuft so lange unabhängig von dem Schaltzustand des Mikroschalters 96, solange das Papierfühlerelement 26 das Vorhandensein von Papierbögen meldet. Wenn dagegen das Fühlerelement 26 das Fehlen von Papierbögen meldet, läuft der Antriebsmotor so lange, wie der Schaltstift des Mikroschalters aus dem Schaltergehäuse herausragt. Der Motor wird bei Eintreten des Schaltstiftes in das Schaltergehäuse abgeschaltet.

Zur Inbetriebnahme der Papierfaltvorrichtung mit dem in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Dreifachfalter können die Anschläge 24 und 38 gegebenenfalls entsprechend der Blatt- oder Bogengröße und dem Faltformat in dem An­ fangszustand der Faltvorrichtung (der in den Figuren dar­ gestellt ist) eingestellt werden. Anschließend können ein einzelner Papierbogen oder ein Paket von Papierbögen durch den Einlaß 16 in die Trägervorrichtung 10 eingeführt werden. Wenn die Papierbögen mit ihrem vorderen Rand an dem Anschlag 24 anliegen und somit korrekt positioniert sind, stellt das Blatt-Fühlerelement 26 das Vorhandensein von Papierbögen fest und betätigt den Antriebsmotor. Gleichzeitig wird die Nockenscheibe 92 - in Fig. 3 be­ trachtet - im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um den Hebel 80 b freizugeben. Infolgedessen werden die Hebel 80 b und 80 a unter der Wirkung der zugehörigen Federn 36 b bzw. 36 a so verschwenkt, daß sie die Welle 74 der dünnen Walze 34 in der Zeichnung nach links entlang den Schlitzen 76 a und 76 b verschieben.

Wie bereits oben beschrieben wurde, verursacht diese Wirkungsweise in dem mittleren Abschnitt der Faltvorrich­ tung, daß die dünne Rolle 34 von der Öffnung 14 zur Öff­ nung 12 der Trägervorrichtung 10 bewegt wird, wobei sie ihrerseits zwangsweise den Papierbogen oder das Papier­ bogenpaket innerhalb der Trägervorrichtung 10 von der Rückseite des Paketes her in Richtung auf die beiden Faltwalzen 30, 32 biegt. Infolgedessen wird der gebogene Abschnitt des Papierbogens oder des Papierbogenpaketes von den Faltwalzen 30, 32 erfaßt, zwischen sie hineinge­ zogen und in Richtung auf die Faltplatte 36 vorgeschoben, während der Papierbogen oder das Papierbogenpaket zwischen den Faltwalzen 30, 32 gefaltet werden. Während dieses Ab­ laufes dienen die oberen und unteren Ränder der Öffnung 12 als Führungselemente um den Papierbogen bzw. das Papier­ bogenpaket wirksam zu biegen. Die dünne Walze 34 wird weitergedreht mit dem Paket, das zwischen der dünnen Walze 34 und der Walze 30 unter der Wirkung der Federn 86 a und 86 b gehalten ist, solange die Nockenscheibe 92 mit ihrem Abschnitt y kleinsten Durchmessers an der Rolle 94 anliegt.

Die Nockenscheibe 92 dreht sich weiter, so daß sie mit ihrem Bereich z mittleren Durchmessers an der Rolle 94 anliegt. Während dieses Übergangs wurde der Papierbogen oder das Papierbogenpaket auf der Seite der Faltplatte 36 in der Weise gefaltet, wie dies weiter oben in Verbin­ dung mit einer Faltvorrichtung aus dem Stande der Technik beschrieben wurde. Das bedeutet, daß der Papierbogen oder das Papierbogenpaket nach dem Einführen in die Faltplatte 36 mit ihrem vorderen Rand, welcher der zwischen den Walzen 30 und 32 gebildeten Faltkante entspricht, an dem Anschlag 38 in der Faltplatte 36 anliegen. Der so gefal­ tete Papierbogen wird dann durch die Walzen 30, 32 zwangsweise weitergeschoben, so daß er im Bereich der Faltwalzen 30, 40 gebogen wird. Ein gebogener Abschnitt des Papierbogens bzw. des Papierbogenpaktes wird von diesen Faltwalzen 30, 40 erfaßt, um eine weitere Faltung durchzuführen. Schließlich ist der Papierbogen oder das Papierbogenpaket in der gewünschten Dreifachlage gefaltet und wird aus der Faltvorrichtung ausgegeben. Selbst wenn es sich um ein Papierbogenpaket handelt, ist die auftre­ tende Faltabweichung zwischen den einzelnen Bögen ver­ nachlässigbar, da das in der Faltplatte 36 befindliche Papierbogenpaket bereits in der vorhergehenden Stufe ge­ faltet wurde und die so gebildete Faltung in der vorher­ gehenden Stufe jede signifikante Relativverschiebung zwischen den Papierbögen innerhalb des Paketes verhindert.

Während des oben beschriebenen Faltvorganges dreht sich die Nockenscheibe 92 weiter und kommt mit ihrem Bereich x größten Durchmessers wieder zur Anlage an der Rolle 94, wenn der Papierbogen oder das Papierbogenpaket aus der Vorrichtung ausgegeben werden. Infolgedessen wird der Hebel 80 b in der Zeichnung nach rechts zurück in die dargestellte Ausgangsposition verschwenkt und drückt dabei mit seiner Rückkante den Schaltstift des Mikro­ schalters 96 nieder, um den Antriebsmotor auszuschalten.

Die Trägervorrichtung 10 und die Faltplatte 36 wurden in der oben beschriebenen Ausführungsform zwar so ge­ stellt, daß sie jeweils einen Anschlag 24 bzw. 38 mit­ umfaßt, jedoch würde eine Dreifachfaltvorrichtung, die nur Papierbögen einer festen Größe in eine vorgegebene Form falten soll, keinen dieser Anschläge benötigen. Die Zustelleinrichtung zum zwangsweisen Verbiegen der Papierbögen wurde in dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel in Form einer dünnen Walze wiedergegeben. Diese Zustelleinrichtung kann jedoch auch in Form einer Klinge oder dergleichen ausgebildet sein, die im Bereich ihres vorderen Endes eine dünne Kante aufweist. Auch kann das Einschalten des Antriebsmotors auf andere Weise als durch das Blatt-Fühlerelement 26 erfolgen, indem beispielsweise ein getrennter Schaltknopf betätigt wird. In diesem Falle wird der Schaltknopf so lange niedergedrückt, bis die Drehung des Hebels 80 b den Schaltstift des Mikroschalters 96 freigibt, so daß dieser heraustreten kann, wodurch der Antriebsmotor selbsttätig eingeschaltet wird.

Bei der erfindungsgemäßen Papierfaltvorrichtung biegt die Zustelleinrichtung die Papierbögen senkrecht zu der Papierebene aus, um den Faltprozeß einzuleiten, so daß selbst ein Paket von mehreren Papierbögen korrekt gefaltet werden kann, ohne eine signifikante Faltabweichung zwi­ schen den verschiedenen Blättern.

Claims (5)

1. Faltvorrichtung zum Falten von Papierbögen, ge­ kennzeichnet durch eine Trägervorrichtung (10) mit einem Positionierungselement (24) zur Posi­ tionierung eines Papierbogens oder eines Pakets von Papierbögen entlang eines Randes derselben, ein Paar von Faltwalzen (30, 32), die nahe dem Papierbogen oder dem Papierbogenpaket auf einer Seite desselben an einer Stelle angeordnet sind, an der die Falte gebildet wer­ den soll, eine Zustelleinrichtung (34), die auf der den Faltwalzen (30, 32) abgewandten Seite des Papier­ bogens oder des Papierbogenpaktes derart angeordnet ist, daß sie relativ zu den Faltwalzen (30, 32) verstellbar ist, und eine Antriebseinrichtung (80 a, 80 b) zum An­ trieb der Zustelleinrichtung (34) in eine Stellung nahe einer Linie, entlang der die beiden Faltwalzen (30, 32) einander berühren, wobei die Zustelleinrich­ tung (34) betätigbar ist, um den Papierbogen oder das Papierbogenpaket zwangsweise in Richtung auf die Be­ rührungslinie der Faltwalzen (30, 32) zu biegen, so daß ein gebogener Abschnitt des Papierbogens oder Papierbogenpaketes von den Faltwalzen (30, 32) erfaßt und gefaltet wird.

2. Faltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trägervorrichtung Öffnungen (12) aufweist, die zwischen dem Papierbogen bzw. Papierbogenpaket und der Berührungszone der Falt­ walzen (30, 32) durch Ränder begrenzt werden, die in Längsrichtung der Faltwalzen (30, 32) gerichtete Führungselemente bilden.

3. Faltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zustelleinrichtung (34) eine dünne drehbare Walze umfaßt, die während eines Faltvorganges gedreht wird, wobei der Papier­ bogen bzw. das Papierbogenpaket zwischen der dünnen Walze und einer der Faltzwalzen (30, 32) gehalten wird.

4. Faltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger­ vorrichtung (10) ein Papierfühlerelement (26) umfaßt.

5. Faltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Fühlerlement (26) an dem Positionierungselement (24) angeordnet ist.