DE3740046A1 - Verfahren und vorrichtung zum falzen einer papierbahn - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum falzen einer papierbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Falzen einer Papierbahn, auf die vor dem Falz
vorgang entlang der Falzlinie eine Falzhilfeflüssigkeit
aufgebracht wird.
Die als Falzhilfe aufgebrachte Flüssigkeit soll die Pa
pierfaser aufweichen, wovon eine hohe Falzgenauigkeit,
ein scharf ausgeprägter Falz und damit beim Stapeln von
bogenförmigen Falzprodukten eine geringe Stapelhöhe ohne
nennenswertem Aufbau im Bereich des Falzrückens erwartet
werden. Es ist bekannt, als Falzhilfeflüssigkeit kaltes,
dem Wasserleitungsnetz entnommenes Wasser zu verwenden.
Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß kaltes, aus dem
Wasserleitungsnetz entnommenes Wasser insbesondere bei
gewissen Problempapieren, wie bedrucktem und/oder ge
strichenem Papier, nicht zum gewünschten Erfolg führt.
Man hat daher auch schon versucht, die Wirkung durch die
Beimischung chemischer Zusätze zu steigern. Hierbei be
steht jedoch die Gefahr, daß das Papier und/oder die
Farbe durch die beigegebenen Chemikalien zu stark ange
griffen werden, was zu einer Bruchgefahr und/oder einer
Beschädigung des Drucks führen kann. Die Menge der bei
mischbaren Chemikalien ist daher sehr begrenzt, so daß
auch hiermit nicht in jedem Falle der gewünschte Erfolg
erreichbar ist, von dem erforderlichen Aufwand einmal
ganz abgesehen.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie
genden Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art
so zu verbessern, daß bei geringem Aufwand eine hohe
Wirkung der Falzhilfeflüssigkeit erreicht wird, ohne daß
eine Bruch- bzw. Beschädigungsgefahr besteht. Eine un
tergeordnete Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignete, einfache Vorrichtung zu schaffen.
Die übergeordnete Aufgabe wird in überraschend einfacher
Weise dadurch gelöst, daß die Falzhilfeflüssigkeit über
die normale Raumtemperatur erwärmt wird.
Aufgrund der erhöhten Temperatur der Falzhilfeflüssig
keit kommt man in der Regel bereits mit reinem Wasser
aus. Der Aufwand für chemische Zusätze kommt daher in
Wegfall. Die erforderliche Temperatur richtet sich dabei
nach der verarbeiteten Papiersorte. Bei weicherem Pa
pier wie Zeitungspapier, genügt bereits eine Erwärmung
auf eine Temperatur in der Größenordnung von 30°C. Bei
Hartpapier kann die erforderliche Temperatur etwa 60°C
betragen. Sofern in besonderen Problemfällen noch eine
zusätzliche Beigabe von Chemikalien erfolgt, kann die
beigegebene Menge infolge der erhöhtem Temperatur in
vorteilhafter Weise in engen Grenzen gehalten werden, so
daß hiervon keine ungünstigen Einflüsse ausgehen. Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist
darin zu sehen, daß das zur Bewerkstelligung der er
wünschten Falzhilfe zur Verwendung kommende warme Wasser
in vorteilhafter Weise auch zur Spülung eines in der
Regel ebenfalls vorhandenen Leimsystems, mit dessen Hil
fe auf die untere Bahn von zwei übereinanderzulegenden
Bahnen im Bereich der Falzlinie ein Leimstreifen aufge
tragen werden kann, Verwendung finden kann, wobei infol
ge der erhöhten Wassertemperatur Leimrückstände beson
ders zuverlässig entfernt werden. Hierdurch läßt sich
daher in vorteilhafter Weise auch eine ausgezeichnete
Wartungsfreundlichkeit erreichen.
Das übergeordnete Verfahren läßt sich in vorteilhafter
Weise mit einfachen Mitteln verwirklichen. Hierzu ist
einfach in der zu wenigstens einem Auftragkopf führenden
Falzhilfeflüssigkeitsleitung eine Heizeinrichtung vor
zugsweise in Form eines Durchlauferhitzers vorgesehen.
Dieser ist zweckmäßig stromabwärts von einer eventuell
vorgesehenen Beimischeinrichtung zur Beimischung von
Chemikalien vorgesehen, so daß durch eine eventuelle
Beimischung von Chemikalien keine Temperaturänderung
bewirkt wird.
Da normalerweise entweder nur Leim oder eine Falzhilfe
flüssigkeit in Form von Wasser oder dergleichen aufge
tragen wird, kann hierfür in vorteilhafter Weise prak
tisch ein und derselbe Auftragkopf Verwendung finden.
Zur Bewerkstelligung einer Spülung des Leimsystems mit
warmem Wasser kann einfach eine durch ein Mehrwegeventil
beherrschte Bypass-Leitung zwischen der Falzhilfeflüs
sigkeitsleitung und der Leimleitung vorgesehen sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige
Weiterbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausfüh
rungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit
den restlichen Unteransprüchen.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine einem
Falzapparat vorgeordnete Längsfalzeinrich
tung und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Falzhilfeeinrichtung.
Die der Fig. 1 zugrundeliegende Längsfalzeinrichtung
besteht aus einem über zwei Falzwalzen 1 angeordneten
Falztrichter 2, über den eine bedruckte Papierbahn 3
bzw. ein aus mehreren derartigen Bahnen bestehendes
Bahnpaket gezogen wird. Nach dem Längsfalzvorgang wird
die Bahn bzw. das Bahnpaket mittels einer Querschneid
einrichtung in Abschnitte unterteilt, die einem weiteren
Falzvorgang unterzogen werden können. Zur Erleichterung
des mittels des Falztrichters 2 auszuführenden Längsfalz
vorgangs wird auf die der Fig. 1 zugrundeliegende Pa
pierbahn 3 entlang der mit dem Spalt zwischen den Falz
walzen 1 und der Nase des Falztrichters 2 fluchtenden
Falzlinie eine Falzhilfeflüssigkeit aufgebracht. Diese
wird in Form eines bei 4 angegedeuteten Flüssigkeits
strichs aufgetragen. Durch die Falzhilfeflüssigkeit wird
das Papiermaterial entlang der Falzlinie aufgeweicht,
so daß ein exakter, scharfkantiger Falz erzielbar ist.
Die in Form des Flüssigkeitsstrichs 4 aufgebrachte Falz
hilfeflüssigkeit kann aus erwärmtem Leitungswasser be
stehen. Die dabei zur Anwendung kommende Wassertempera
tur richtet sich nach der Art des verarbeiteten Papiers.
Bei saugfähigem Papier, wie Zeitungspapier oder derglei
chen, kann eine Temperatur von etwa 30°C bereits genü
gen. Bei Problempapieren, wie gestrichenem und/oder be
drucktem Papier, wird mit einer höheren Temperatur in
der Größenordnung von etwa 60°C ein ausgezeichnetes Er
gebnis erreicht. Sofern eine fixe Temperatureinstellung
gewünscht wird, die in allen Fällen zur Anwendung kommen
soll, kann sich eine Fixtemperatur in etaw 50°C bewäh
ren. Sofern die Temperierung der Falzhilfeflüssigkeit
in besonders hartnäckigen Fällen nicht ausreichen soll
te, können der Falzhilfeflüssigkeit noch geeignete Che
mikalien beigegeben werden. Infolge der Temperatur der
Falzhilfeflüssigkeit werden dabei jedoch nur ganz gerin
ge Mengen an Chemikalien benötigt. In den meisten Fällen
kommt man infolge der Temperierung jedoch mit normalem
Leitungswasser aus.
Die Falzhilfeflüssigkeit kann mittels einer Hohlnadel
oder wie hier mittels einer Düse 5 berührungslos aufge
tragen werden. Diese ist auf einem Auftragkopf 6 aufge
nommen, der mittels eines zugeordneten Halters 7 an
einer Traverse 8 festgelegt ist, die an den Gestellsei
tenwänden 9 des Falzapparatüberbaus bzw. der Druckma
schine befestigt ist. Der Auftragkopf 6 ist mit entspre
chenden Zuleitungen 10 sowie entsprechenden Schaltorga
nen 11 zum Auf- und Absteuern der Düse 5 versehen. Die
Stellung der Düse 5 ist durch entsprechendes Verschieben
des Halters 7 entlang der Traverse 8 einstellbar. In
einfachen Fällen kann diese Einstellung manuell erfol
gen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu
eine fernbedienbare Stelleinrichtung 12 vorgesehen, die
über eine zum Bedienungspult führende Signalleitung 13
ansteuerbar ist. Ebenso können die Schaltorgane 11 des
Auftragkopfes 6 fernbedienbar sein, was durch eine Steu
erleitung 14 angedeutet ist. Die Düse 5 arbeitet berüh
rungsfrei, d. h. ist mit Abstand von der Bahn 3 angeord
net und unterliegt daher auch keiner Verschmutzungs- und
Verstopfungsgefahr.
Der Auftragkopf 6 mit der Düse 5 zur Auftragung des Falz
hilfeflüssigkeitsstrichs 4 befindet sich im Bereich des
Auflaufs der zugeordneten Bahn 3 auf eine oberhalb des
Falztrichters 2 angeordnete Umlenkwalze 15, was eine
straffe Bahnführung und damit einen gleichbleibenden Ab
stand der Bahn 3 von der Düse 5 gewährleistet. Aufgrund
des durch die Düse bewirkten berührungslosen Auftrags
wäre es aber auch ohne weiteres möglich, ein gewisses
Flattern der Bahn in Kauf zu nehmen.
In den Fällen, in denen zwei oder mehrere Bahnen dem
Falztrichter 2 zugeführt und im Bereich der Falzlinie
miteinander verklebt werden sollen, wird auf die jeweils
unteren Bahnen entlang der Falzlinie Leim aufgetragen.
Dieser kann zur Erleichterung des Falzvorgangs ebenfalls
erwärmt werden. Die oberste Bahn, die keinen Leimauftrag
erhält, wird nach wie vor mit Falzhilfeflüssigkeit in
Form von mehr oder weniger temperiertem Wasser beauf
schlagt. Da im Bereich jeder Bahn nur entweder Leim oder
eine andere Falzhilfeflüssigkeit benötigt werden, kann
der Auftrag von Leim bzw. hier temperiertem Wasser, mit
Hilfe ein und desselben Auftragkopfes 6 erfolgen, der je
nach Betriebsart mit Leim bzw. Wasser beaufschlagt wird.
Ein derartiger Auftragkopf ist daher, wie am besten aus
Fig. 2 erkennbar ist, mit zwei parallelen Eingängen
versehen.
Die Anzahl der auf jeder Traverse 8 aufgenommenen, je
weils einer Bahn 3 zugeordneten Auftragköpfe 6 richtet
sich nach der Anzahl der benötigten Falzhilfe- bzw.
Leimstriche. Bei dem der Fig. 1 zugrundeliegenden Bei
spiel ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich
ein Auftragkopf 6 dargestellt, der zum Auftragen des
Falzhilfeflüssigkeitsstrichs 4 benötigt wird. Sofern auf
der Traverse 8 weitere Auftragköpfe 6 aufgenommen wären,
könnten diese im vorliegenden Fall einfach passiviert
sein.
Bei dem der Fig. 2 zugrundeliegenden Blockschaltbild
sind zwei Auftragköpfe 6 angedeutet, die zwei übereinan
derzulegenden Bahnen 3 zugeordnet sein sollen. Jeder
Auftragkopf 6 ist mit zwei Eingängen für eine Falzhilfe
flüssigkeitszuleitung 10 a und eine Leimzuleitung 10 b
versehen, wovon nur die eine oder die andere aktiviert
sein kann. In der der Fig. 2 zugrundeliegenden Betriebs
stellung soll der untere Auftragkopf 6 mit Leim und der
obere Auftragkopf 6 mit Falzhilfeflüssigkeit in Form
von temperiertem Wasser beaufschlagt werden. Die Auf
tragköpfe 6 sind jeweils, wie weiter oben schon angedeu
tet wurde, mit einem eingebauten Schaltorgan 11, hier in
Form eines mittels der Steuerleitung 14 ansteuerbaren
Magnetventils, versehen, das jeweils eine Zuleitung
freigibt und die andere verschließt und umgekehrt.
Die mit einer zu jedem Auftragkopf 6 führenden Stichlei
tung versehene Leimzuleitung 10 b wird aus einem mit zwei
abwechselnd entleerbaren Kammern versehenen Tank 16 ge
speist. Zur Vermeidung von Verstopfungen im Bereich der
gleichzeitig zur Auftragung von Leim und Falzhilfeflüs
sigkeit dienenden und daher sehr engen Düse 5 ist
in der Leimzuleitung 10 b eine Filtereinrichtung 17 vor
gesehen. Sofern eine Aufheizung des an sich gleichzeitig
als Falzhilfeflüssigkeit dienenden Leim in derselben
Weise wie eine Aufheizung der regulären Falzhilfeflüs
sigkeit gewünscht wird, kann eine der Filtereinrichtung
17 vor- oder nachgeordnete oder in die Filtereinrichtung
17 integrierte Heizeinrichtung vorgesehen sein.
Die Falzhilfeflüssigkeitszuleitung 10 a, die ebenfalls
eine zu jedem Auftragkopf 6 führende Stichleitung be
sitzt, kann aus dem Wasserleitungsnetz, das hier durch
ein Leitungsrohr 18 angedeutet ist, gespeist werden. Zur
Aufheizung der Falzhilfeflüssigkeit auf eine gewünschte
Temperatur im Bereich zwischen etwa 30°C und 60°C führt
die Falzhilfeflüssigkeitszuleitung 10 a über einen Durch
lauferhitzer 19. Stromaufwärts vom Durchlauferhitzer 19
ist hier eine Beimischeinrichtung 20 vorgesehen, mittels
der der Falzhilfeflüssigkeit im Durchlaufverfahren Che
mikalien beigemischt werden können, durch die die Falz
hilfewirkung noch intensiviert werden können. Zur Abfil
terung von Verunreinigungen kann eine eingangsseitig,
d. h. in der Nähe der Abzweigung vom Leitungsnetz ange
ordnete Filtereinrichtung 21 vorgesehen sein.
Um eine Spülung der Leimauftragseinrichtung mit warmem
Wasser zu ermöglichen, sind die Falzhilfeflüssigkeitszu
leitung 10 a und die Leimzuleitung 10 b durch eine Bypass-
Leitung 22 miteinander verbunden, die stromabwärts vom
Durchlauferhitzer 19 von der Falzhilfeflüssigkeitszulei
tung 10 a abzweigt und im Bereich des Ausgangs des Tanks
16 in die Leimzuleitung 10 b einmündet. An der Abzweigung
der Bypass-Leitung 22 von der Falzhilfeflüssigkeitszu
leitung 10 a ist ein mittels einer Steuerleitung 23 fern
steuerbares Mehrwegeventil 24 vorgesehen, mittels dessen
die Bypass-Leitung 22 alternativ zu dem stromabwärts ge
legenen Bereich der Falzhilfeflüssigkeitszuleitung 10 b
geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Zur Vermeidung
eines unerwünschten Eindringens von Wasser in den Leim
tank 16 bzw. von Leim in die Falzhilfeflüssigkeitszulei
tung 10 a sind im Bereich der Leimzuleitung 10 b stromauf
wärts von der Einmündung der Bypass-Leitung 22 und im
Bereich der Bypass-Leitung 22 gegenläufige Rückschlag
ventile 25 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß das
im Bereich der Bypass-Leitung 22 angeordnete Rückschlag
ventil unter Wasserdruck öffnet und unter Leimdruck
schließt und das im Bereich der Leimzuleitung 10 b ange
ordnete Rückschlagventil unter Leimdruck öffnet und un
ter Wasserdruck schließt. Durch Spülung des gesamten
Leimauftragssystems lassen sich Verkrustungen etc., die
sich im Laufe längerer Stillstandszeiten bilden könnten,
zuverlässig vermeiden.
Im Falle kürzerer Stillstandszeiten genügt in der Regel
zur Vermeidung von Betriebsstörungen bereits eine Spü
lung der Düsen 5. Hierzu wird bei passivierter Bypass-
Leitung das in jeden Auftragkopf 6 eingebaute, als Mehr-
Wege-Magnetventil ausgebildete Schaltorgan 11 so ange
steuert, daß beim Abschalten des Bahnvorschubs die Leim
zuleitung 10 b unterbrochen und die Falzhilfeflüssig
keitszuleitung 10 a geöffnet ist, so daß auch bei unter
brochener Bypass-Leitung 22 eine Spülung der Düsen 5
mit unter Druck stehender Falzhilfeflüssigkeit erfolgt.
Bei aktivierter Bypass-Leitung 22 wird das in jeden Auf
tragkopf 6 eingebaute Schaltorgan 11 so angesteuert, daß
die mit unter Druck stehender Falzhilfeflüssigkeit beauf
schlagte Zuleitung geöffnet und die andere Zuleitung
unterbrochen ist.
Mit den genannten Spülungen der Düsen 5 bzw. des ge
samten Leimauftragssystems kann begonnen werden, sobald
die Bahngeschwindigkeit unter etwa ein Drittel der übli
chen Bahngeschwindigkeit abgefallen ist, da während des
letzten Auslaufs der Materialbahn ohnehin Makulatur ent
steht. Die als Mehrwege-Magnetventile ausgebildeten
Schaltorgane 11 bzw. 24 können über die zugeordneten
Steuerleitungen 14 bzw. 23 mittels eines verschiedene
Betriebsparameter verarbeitenden Rechners und/oder von
Hand ansteuerbar sein.
Claims (12)
1. Verfahren zum Falzen einer Papierbahn, auf die vor
dem Falzvorgang entlang der Falzlinie eine Falzhilfe
flüssigkeit aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Falzhilfeflüssigkeit über die normale Raumtem
peratur erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Falzhilfeflüssigkeit erwärmtes Leitungswasser
ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Falzhilfeflüssigkeit
auf eine Temperatur im Bereich von 30°C bis 60°C, vor
zugsweise 50°C, erwärmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von dem die
Falzhilfeflüssigkeit im wesentlichen bildenden Wasser
beigemischten Chemikalien die Erwärmung der Falzhil
feflüssigkeit nach der Beimischung der Chemikalien
erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beimischung von Chemikalien im Durchlaufver
fahren erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Falz
hilfeflüssigkeit im Durchlaufverfahren erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Leimauf
tragssystems dieses mit erwärmter, vorzugsweise durch
Wasser gebildeter Falzhilfeflüssigkeit gespült wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach we
nigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer
zu wenigstens einem Auftragkopf (6) führenden Falz
hilfeflüssigkeitszuleitung (10 a), dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Falzhilfeflüssigkeitszuleitung
(10 a) ein Durchlauferhitzer (19) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Auftragkopf (6) zwei mittels eines einge
bauten Steuerorgans (11), vorzugsweise in Form eines
Magnetventils, alternativ aktivierbare bzw. passi
vierbare Eingänge aufweist, von denen einer an die
Falzhilfeflüssigkeitszuleitung (10 a) und einer an
eine Leimzuleitung (10 b) angeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß stromabwärts vom Durchlauferhitzer (19) zwischen
der Falzhilfeflüssigkeitszuleitung (10 a) und der
Leimzuleitung (10 b) eine Bypass-Leitung (22) vorge
sehen ist, die mittels eines Mehrwegeventils (24) al
ternativ zum stromabwärts liegenden Bereich der Falz
hilfeflüssigkeitszuleitung (10 a) mit Falzhilfeflüssig
keit beaufschlagbar und mit einem unter Falzhilfe
flüssigkeitsdruck öffnenden Rückschlagventil (25)
versehen ist, das gegenläufig zu einem in der Leimzu
leitung (10 b) stromaufwärts von der Einmündung der
Bypass-Leitung (22) angeordneten Rückschlagventil
(25) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche
8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auftrag
kopf (6) mit einer alternativ durch die Falzhilfe
flüssigkeitszuleitung (10 a) oder die Leimzuleitung
(10 b) beaufschlagbaren, einen berührungslosen Auftrag
gewährleistenden Düse (5) versehen ist.
12. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprü
che 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in jeden
Auftragkopf (6) eingebaute, als Mehrwege-Ventil aus
gebildete, vorzugsweise mittels eines Rechners an
steuerbare Schaltorgan (11) beim Abschalten des Mate
rialvorschubs automatisch die mit unter Druck stehen
der Falzhilfeflüssigkeit beaufschlagte Zuleitung öff
net und die andere Zuleitung unterbricht.
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