DE69125430T2

DE69125430T2 - Kompakte einzelne Faltplatte, Doppelrollenfalter mit z-Faltemöglichkeit

Info

Publication number: DE69125430T2
Application number: DE69125430T
Authority: DE
Inventors: Barry Paul Mandel
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: EP0469867B1; US5076556A; JPH04226263A; EP0469867A2; DE69125430D1; EP0469867A3; JP2854163B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Falten von Blättern aus Papier, wie beispielsweise Dokumente, und insbesondere auf Vorrichtungen, die zum Produzieren von zwei oder mehr Faltungen in einem Blatt aus Papier geeignet sind.
Es sind zwei primäre Verfahren zum Erzeugen von Faltungen in Papier bekannt. Diese werden herkömmlich als "Buckelfaltung" ("buckel folding") und " Messerfaltung" ("knife folding") bezeichnet. Wie in Figur 1A dargestellt ist, funktionieren Buckelfaltungen durch Antreiben eines Blatt Papiers 5 mit Antriebswalzen 2, 4 durch eine Faltungskammer 8 gegen einen Anschlag 10, und ermöglichen, daß sich ein kontrollierter Buckel innerhalb eines geeignet ausgelegten Satzes aus Ablenkteilen bildet. Dieser Buckel wird in einen Klemmspalt durch ein Paar Faltungswalzen 4, 6 gezogen. Diese Walzen berühren gewöhnlich das Blatt entlang dem größten Teil seiner Breite und haben eine hohe, normale Kraft, um eine dichte Faltung sicherzustellen. Messerfaltungseinrichtungen, wie sie in Figur 1B dargestellt sind, arbeiten durch Ausrichten eines Blatts oder mehrerer Blätter 5 gegen ein Paar Faltungswalzen 4, 6 durch Berühren einer Kante des Blatts 5 gegen einen Anschlag 10 und dann Ablenken des Blatts (der Blätter) 5 in dem Faltungsklemmspalt unter Verwendung eines sich bewegenden "Messerkanten-" Stabs 12, der in der Richtung K bewegt wird, wie dies in Figur 1B dargestellt ist.
Messerfaltungseinrichtungen sind herkömmlich dazu verwendet worden, einzelne Faltungen auf sattel-genähten Sätzen aus Papier vorzunehmen, und Buckelfaltungseinrichtungen sind oftmals mit zwei oder mehr Faltungsstationen ausgelegt, die sequentiell plaziert sind, um komplexere Faltungen vorzunehmen. Zwei herkömmlich verwendete, komplexe Faltungen umfassen "Brief-Faltungen", in denen Blätter mit 21,6 x 27,9 cm (8,5 x 11 Inch) oder mit "Brief"-Größe zweimal gefaltet werden, wie dies in Figur 2A dargestellt ist. Diese Faltungseinrichtungen werden oftmals in Verbindung mit Direkt-Versandsystemen eingesetzt, die automatisch die gefalteten Blätter in Briefumschläge einsetzen. Eine zweite, herkömmliche, komplexe Faltung wird als eine "Z" Faltung bezeichnet und wird gewöhnlich in Bezug auf A3- oder 43,2 cm (17 Inch) große Blätter (5") durchgeführt, um das Einsetzen dieser großen Blätter innerhalb eines Satzes von A4 oder 21,6 x 27,9 cm (8,5 x 11 inch) großem Papier (S') zu ermöglichen. Wie in Figur 28 dargestellt ist, gestaltet dieser Typ einer Faltung die Verwendung und die Handhabung von Blättern von großer Größe einfacher und praktischer durch Falten von diesen derart, daß deren äußere Dimensionen solche eines Papiers mit Standardbrief-Größe anpassen.
Das US-Patent Nr.4,717,134 für lida et al offenbart ein Blattfaltungsgerät, das eine Vielzahl von Blattverarbeitungseinheiten besitzt, die jeweils ein Paar Faltungswalzen, einen Deflektor und eine Faltungspositions-Kontrollkammer besitzen. Das Gerät kann Blätter mit einer Zweifach-Faltung, einer Z-Faltung und einer umgekehrten Z-Faltung produzieren. In einem Z-Faltungs-Modus wird ein Blatt durch einen ersten Blattdeflektor in eine erste Faltungskammer geführt, bis es durch einen Stopper bzw. Anschlag gestoppt wird. Ein Buckel wird geformt und durch ein erstes Walzenpaar ergriffen, um eine erste Faltung darin zu bilden. Das Blatt, das nun eine Faltung besitzt, wird durch einen zweiten Deflektor zu einer zweiten Faltungskammer geführt, bis es durch einen zweiten Stopper gestoppt wird. Ein anderer Buckel wird geformt und durch ein zweites Walzenpaar ergriffen, um eine zweite Faltung darin zu bilden. Das Blatt wird dann durch einen dritten Deflektor zu einem Walzenpaar in der dritten Stufe geführt und durch einen dritten Durchgang zu einem Auslaß transportiert.
Figur 3 stellt eine eine Z-Faltung produzierende Blatt-Faltungseinrichtung ähnlich zu derjenigen dar, die in dem vorstehend zitierten US-Patent Nr.4,717,134 offenbart ist. Ein Blatt, das entlang einem Zuführpfad F läuft, wird in einem Faltungsgerät 20 durch ein Paar Walzen 22 bewegt. Ein erster Deflektor 24 ermöglicht entweder dem Blatt, im Bypass an dem Faltungsgerät vorbeizuführen und über Walzen 26 auszutreten, oder wird so betätigt, um das Blatt durch einen Durchgang 27 und in eine Faltungskammer 28 abzulenken. Eine Vielzahl von Stoppern, oder Toren, 30a-d ist in der Faltungskammer 28 vorgesehen, und sie werden selektiv in die Faltungskammer 28 bewegt, um in eine voranführende Kante eines Blatts einzugreifen, um die Stelle einer ersten Faltung, die in dem Blatt gebildet werden soll, zu kontrollieren. Tore 30a-d werden auch selektiv in Abhängigkeit von der Größe des Blatts, das gefaltet werden soll, in Eingriff gebracht. Wenn einmal das Blatt durch eines der Tore 30a-d gestoppt ist, wird ein Buckel gebildet und in dem Klemmspalt zwischen den Walzen 32, 34 gefangen, um eine erste Faltung in dem Blatt zu bilden. Der Deflektor 36 lenkt entweder das Blatt so ab, daß es durch die Walzen 34, 38 und in den Durchgang 43 hindurchführt, um durch die Walzen 26 auszutreten, oder wird aus dem Pfad des Blatts so herausbewegt, daß das Blatt in die zweite Faltungskammer 40 eintreten kann. In Abhängigkeit von der Größe des Blatts und der erwünschten Stelle einer zweiten Faltung, die in dem Blatt plaziert werden soll, wird eines der Tore 42a, 42b in die Faltungskammer 40 bewegt, um die nach vorne gerichtete Bewegung des einmal gefalteten Blatts darin zu stoppen. Ein zweiter Buckel wird dann in dem Blatt gebildet und in dem Klemmspalt zwischen den Walzen 34, 38 eingefangen, um eine zweite Faltung in dem Blatt zu bilden. Das Blatt wird dann durch den Durchgang 43 zu Ausgangs-Walzen 26 befördert. Demzufolge sind, um eine Z-Faltung in einem Blatt Papier zu bilden, zwei Faltungsplatten 28, 40 und zwei Sätze von Faltungswalzen 32, 34 und 34, 38, die an mindestens drei Walzen existieren, erforderlich. Zusätzlich ist ein beträchtlicher Betrag eines vertikalen Raums (etwa 27 Inch) erforderlich, um die verschiedenen Durchgänge und die Walzen dieser Z-Faltungseinrichtung nach dem Stand der Technik aufzunehmen.
Das US-Patent Nr.4,905,977 für Vijuk offenbart ein ein Blatt faltendes Gerät, das Z-Faltungen oder Brief-Faltungen in einem oder mehreren Blättern plaziert. Diese Vorrichtung umfaßt ein erstes Stopperteil zum Stoppen des Durchgangs eines oder mehrerer Blätter entlang eines Papierpfads, ein Messer, um das gestoppte Blatt durch einen Schlitz und in ein erstes Paar Faltungswalzen zu zwingen, einen zweiten Stopper zum Stoppen des einmal gefalteten Blatts (der Blätter) und ein zweites Paar eine Faltung bildender Walzen zum Plazieren einer zweiten Faltung in den Blättern.
Das US-Patent Nr.4,900,391 für Mandel et al offenbart eine rezirkulierende Faltungseinrichtung für eine Direktversende-(Direct Mail)-Anwendung. Eine Zwei-Faltungskammer-, Drei-Faltungs-Walzenanordnung ähnlich zu derjenigen, die unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben ist, wird dazu verwendet, eine Brief-Faltung in einem oder mehreren Blättern zu plazieren. Diese Blätter werden dann zu einer "Wartestation" rezirkuliert, wo sie temporär gehalten und dann in ein eine Umhüllung bildendes Blatt eingesetzt werden, das dann gefaltet und verklebt wird, um einen Briefumschlag zu bilden, der mit Einlagematerial, das "bereit zum Versenden" ist, gefüllt ist.
Das US-Patent Nr.4,518,380 für Shimizu et al offenbart eine Papier-Faltungsvorrichtung, die zum Plazieren einer einzelnen Faltung in einem Blatt Papier geeignet ist. Das US-Patent Nr.4,586,704 für Lehmann et al offenbart eine Faltungsmaschine zum Plazieren von zwei Faltungen in einem Blatt. Die Maschine von Lehmann et al umfaßt zwei Faltungstaschen und mindestens zwei Paare aus Faltungszylindern, um zwei Faltungen in einem Blatt Papier zu plazieren.
Das US-Patent Nr.4,455,081 für Yoshimura et al offenbart ein Gerät zum Plazieren einer einzelnen Faltung in Blättern aus Papier.
Das US-Patent 3,804,399 für Rupp offenbart ein Blattfaltungsgerät, das zwei Faltungsplatten und mindestens drei Faltungswalzen umfaßt, um zwei Faltungen in einem Blatt zu bilden.
Die DE-A-2,034,460 beschreibt eine Faltungsvorrichtung, die verschiedene eine Faltung produzierende Kragen zum Erstellen verschiedener Faltungen in einem Blatt aufweist. Das offenbarte Gerät kann einfach in einer herkömmlichen Art und Weise mit herkömmlichen Steuersystemen betätigt und gesteuert werden. Einige zusätzliche Beispiele von Steuersystemen verschiedener Kopierer nach dem Stand der Technik mit Dokumenten- Hand habungseinrichtungen, die Blatterfassungsschalter, Sensoren, usw., umfassen, sind in den US-Patent-Nr.'n offenbart: 4,054,380; 4,062,061; 4,076,408; 4,078,787; 4,099,860; 4,125,325; 4,132,401; 4,144,550; 4,158,500; 4,176,945; 4,179,215; 4,229,101; 4,278,344; 4,284,270 und 4,475,156. Es ist ausreichend allgemein bekannt und bevorzugt, solche Steuerfunktionen und eine solche Logik mit herkömmlichen Software-Instruktionen herkömmlicher Mikroprozessoren zu programmieren und auszuführen. Dies wird durch die vorstehenden und andere Patente und verschiedene, herkömmliche Kopierer gelehrt. Solche Software wird natürlich in Abhängigkeit von der bestimmten Funktion und dem bestimmten Software-System und dem bestimmten Mikroprozessor oder dem Mikrocomuputer-System, die verwendet werden, variieren, wird allerdings für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ohne unnötiges Experimentieren von entweder verbalen, funktionalen Beschreibungen, wie beispielsweise solche, die hier geliefert werden, oder anhand früherer Kenntnisse solcher Funktionen, die herkömmlich sind, zusammen mit der allgemeinen Kenntnis im Bereich der Software und auf dem Gebiet der Computertechniken verfügbar oder leicht programmierbar sein. Steuerungen können alternativ unter Verwendung verschiedener anderer bekannter oder geeigneter fest verdrahteter Logik- oder Umschaltsysteme vorgesehen werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Plazieren einer oder mehrerer Faltung(en) in einem Blatt Papier zu schaffen, das vergleichbar einfach im Aufbau und vergleichbar kostengünstig zu bauen ist.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Vorrichtung zum Bilden einer oder mehrerer Faltung(en) in einem Blatt, die aufweist:
eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Blatts, das gefaltet werden soll; ein Paar eine Faltung herstellender Walzen zum Plazieren einer Faltung in dem Blatt, während das Blatt von der Aufnahmeeinrichtung abgezogen wird; und
eine Rezirkulationseinrichtung zum Rezirkulieren des einmal gefalteten Blatts zurück in die Aufnahmeeinrichtung so, daß das Paar der eine Faltung herstellenden Walzen eine weitere Faltung in dem Blatt vornehmen kann.
Wie vorstehend angegeben ist, kann die Aufnahmeeinrichtung eine Kammer sein, die mindestens ein Tor darin zum Blockieren eines Durchgangs des Blatts durch die Kammer besitzt. Das Faltungs-Tor kann in die und aus der Kammer für ein alternierendes Blockieren der Kammer und Öffnen der Kammer beweg bar sein und der Auslaß der Vorrichtung kann an der Aufnahmeeinrichtung auslaufseitig der Einrichtung, befestigt an wenigstens einem Tor, relativ zu einer Blattzuführrichtung, sein. Die Vorrichtung kann weiterhin Torein richtungen umfassen, die an dem Tor zum Bewegen des Tors in und aus der Kammer befestigt sind. Die so tormäßig steuernde Einrichtung kann ein Solenoid sein.
Wenn die Aufnahmeeinrichtung eine Kammer ist, die eine Vielzahl von Toren besitzt, die entlang der Kammer beabstandet sind, kann jedes Tor selektiv in die und aus der Kammer zum Blockieren und zum Öffnen eines Bereichs der Kammer bewegbar sein, und die tormäßig steuernde Einrichtung kann für ein selektives Bewegen einer Vielzahl von Toren in die und aus der Kammer basierend auf der Größe des Blatts und die Plazierung der Faltung in dem Blatt vorgesehen werden. Der Auslaß des Geräts kann der Kammer auslaufseitig der Vielzahl der Tore relativ zu einer Blattzuführrichtung befestigt werden.
Wie vorstehend angegeben ist, ist die rezirkulierende Einrichtung ein Rezirkulations- Durchgang, der sich um einen Bereich eines Umfangs einer der die Faltung herstellenden Walzen erstreckt. Dabei ist mindestens eine Folgeeinrichtungswalze, die sich in den Durchgang erstreckt und die die eine Faltung herstellende Walze berührt, vorhanden, so daß ein Blatt um den Durchgang durch Rotation der die eine Faltung herstellenden Walze befördert wird. Der Auslaß der Vorrichtung kann mit dem Rezirkulations-Durchgang in Verbindung stehen und die Vorrichtung kann weiterhin ein Auslaß-Tor, das zwischen dem Auslaß und dem Rezirkulations-Durchgang angeordnet ist, aufweisen, wobei das Auslaß-Tor zwischen einer ersten Position, wo es einen Zugang zu dem Auslaß des Rezirkulations-Durchgangs blockiert, und einer zweiten Position, wo es sich in den Rezirkulations-Durchgang erstreckt, um Blätter zu dem Auslaß zu richten, bewegbar ist.
Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Blattfaltungsgerät, das einen Einlaß zum Aufnehmen eines Blattmaterials von der Außenseite des ein Blatt bildenden Geräts, einen Auslaß zum Ausgeben des Blattmaterials zu der Außenseite des das Blatt bildenden Geräts, und einen Faltungsmechanismus innerhalb des Geräts zum Plazieren einer oder mehrerer Faltung(en) in dem Blattmaterial umfaßt. Der Faltungsmechanismus umfaßt eine Faltungspositions-Kontrollkammer, die ein erstes und ein zweites Ende besitzt und mindestens ein Faltungs-Tor umfaßt, das von dem ersten Ende zum Blockieren des Durchgangs eines Blatts durch die Faltungspositions-Kontrollkammer beabstandet ist, eine erste und eine zweite eine Faltung produzierende Walze, die sich einander an den peripheren Oberflächen davon berühren und angrenzend an das erste Ende der Faltungspositions-Kontrollkammer zum Zurückziehen eines Blatts von der Faltungspositions-Kontrollkammer und zum Plazieren einer Faltung darin angeordnet sind, und einen Rezirkulations-Durchgang, der sich um die Peripherie einer der ersten und der zweiten eine Faltung herstellenden Walze so erstreckt, daß ein Blatt um die äußere Peripherie davon befördert werden kann und zurück in die Faltungspositions-Kontrollkammer eingesetzt werden kann, nachdem es von der Faltungspositions-Kontrollkammer durch die die erste und die zweite Faltung herstellenden Walzen zurückgezogen ist. Das einmal gefaltete Blatt kann dann zu dem Auslaß oder zurück durch die erste oder die zweite eine Faltung produzierende Walze gerichtet werden, um eine zweite Faltung darin zu plazieren.
Das Gerät kann einen ersten Durchgang umfassen, der sich zwischen dem Einlaß und dem ersten Ende der Faltungspositions-Kontrollkammer erstreckt. Der Auslaß des Geräts kann in Verbindung mit einer von der Faltungspositions-Kontrollkammer und dem Rezirkulations-Durchgang stehen.
Das Gerät kann ein Steuer-Tor, das angrenzend an den Einlaß angeordnet ist, die Faltungspositions-Steuerkammer und den Rezirkulations-Durchgang zum selektiven Richten eines Blatts von dem Einlaß in die Faltungspositions-Kontrollkammer, von der Faltungspositions-Kontrollkammer in einen Klemmspalt, der zwischen der ersten und der zweiten eine Faltung herstellenden Walze gebildet ist, und von dem Rezirkulations- Durchgang in die Faltungspositions-Kontrollkammer, umfassen. Das Steuer-Tor kann zwischen der ersten, der zweiten und der dritten Position bewegbar sein, wobei jede der Positionen einer der selektiv richtenden Funktionen des Steuer-Tors entspricht, und kann weiterhin eine Einrichtung zum selektiven Bewegen des Steuer-Tors zu jeder der ersten, der zweiten und der dritten Position aufweisen. Die Einrichtung zum selektiven Bewegen des Steuer-Tors kann einen ersten Solenoid, der an dem Steuer-Tor über eine Verbindung befestigt ist, zum Bewegen des Steuer-Tors zwischen der ersten und der dritten Position, wenn er jeweils aktiviert und deaktiviert wird, und einen zweiten Solenoid, der in einen Pfad der Verbindung zum selektiven Blockieren einer Bewegung der Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Position verlängerbar ist, um das Steuer-Tor in der zweiten Position zu lokalisieren, umfassen.
Das Gerät kann weiterhin ein bewegbares Auslaß-Deflektor-Tor, das zwischen dem Auslaß und einem von der Faltungspositions-Kontrollkammer und dem Rezirkulations- Durchgang zum selektiven Blockieren und Öffnen einer Verbindung zwischen dem Auslaß und dem einen der Faltungspositions-Kontrollkammer und dem Rezirkulations- Durchgang angeordnet ist; und
eine erste tormäßig steuernde Einrichtung zum Bewegen des bewegbaren Auslaß-Deflektor-Tors zwischen der blockierenden und öffnenden Position, umfassen. In einer Ausführungsform der Erfindung steht der Auslaß mit der Faltungspositions-Kontrollkam mer in Verbindung und das bewegbare Auslaß-Deflektor-Tor funktioniert auch als eines des mindestens einen Faltungs-Tors, wenn es sich in der blockierenden Position befindet. In einer anderen Ausführungsform steht der Auslaß mit dem Rezirkulations-Durchgang in Verbindung und das bewegbare Auslaß-Deflektor-Tor ist zwischen dem Auslaß und dem Rezirkulations-Durchgang angeordnet. Das Gerät kann weiterhin einen Bypass-Deflektor aufweisen, der zwischen dem Einlaß und der Faltungspositions-Kontrollkammer angeordnet ist, und kann zwischen einer Blockierposition, wo er den Durchgang der Blätter von dem Einlaß zu der Faltungspositions-Kontrollkammer blockiert, und einer offenen Position, wo der Durchgang der Blätter von dem Einlaß zu der Faltungspositions-Kontrollkammer nicht blockiert wird, bewegbar sein; und
eine Deflektor-Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Bypass-Deflektors zu der Blokkierposition, wobei das Gerät in einem Bypass-Modus, wobei die den Deflektor bewegende Einrichtung den Bypass-Deflektor zu der Blockierposition bewegt und die erste tormäßig steuernde Einrichtung das bewegbare Auslaß-Deflektor-Tor zu der offenen Position bewegt derart, daß Blätter im Bypass an der Faltungspositions-Kontrollkammer vorbeiführen und den Auslaß verlassen, ohne daß sie gefaltet werden, und in einem Faltungs-Modus, wobei die Deflektor-Bewegungseinrichtung den Bypass-Deflektor zu der offenen Position bewegt und die erste tormäßig steuernde Einrichtung das bewegbare Auslaß-Deflektor-Tor zu der Blockierposition bewegt, so daß Blätter in die Faltungspositions-Kontrollkammer eintreten, um gefaltet zu werden, betreibbar ist, aufweisen.
In einer Form des Geräts gemäß der Erfindung ist der Einlaß relativ zu der die erste und die zweite Faltung herstellenden Walze und der Faltungspositions-Kontrollkammer so angeordnet, daß ein Blatt in die Faltungspositions-Kontrollkammer von einer ersten Richtung von dem Einlaß und von einer zweiten Richtung, die unterschiedlich gegenüber der ersten Richtung ist, von dem Rezirkulations-Durchgang eintritt. In einer anderen Form eines Geräts gemäß der Erfindung ist der Einlaß relativ zu der ersten und der zweiten eine Faltung herstellenden Walze und der Faltungspositions-Kontrollkammer so angeordnet, daß ein Blatt von der Faltungspositions-Kontrollkammer von derselben Richtung eintritt, wenn das Blatt von dem Einlaß aus bewegt wird, wie dann, wenn das Blatt von dem Rezirkulations-Durchgang aus bewegt wird.
Anhand nur eines Beispiels werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen sich entsprechende Bezugszeichen auf entsprechende Elemente beziehen, und wobei: Figur 1A zeigt eine Seitenansicht einer Buckel-Faltungseinrichtung, die eine einzelne Faltungskammer und ein Paar Faltungswalzen verwendet, um eine Faltung in einem Blatt zu plazieren;
Figur 1B zeigt eine Seitenansicht einer Messer-Faltungseinrichtung, die ein Messer verwendet, um ein Blatt zwischen ein Paar von einer Faltung herstellenden Walzen zu zwingen;
Figur 2A zeigt eine isometrische Ansicht eines Blatts, das in einer Brief-Faltung gefaltet ist;
Figur 2B zeigt eine isometrische Ansicht eines Stapels aus Blättern, wobei das obere Blatt in eine Z-Faltung gefaltet ist;
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht eines Faltungsgeräts nach dem Stand der Technik zum Plazieren von Z-Faltungen in einem Blatt aus Papier;
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und stellt drei Positionen eines Steuer-Tors dar, das in Verbindung dieser Ausführungsform verwendet wird;
Figuren 5A-H zeigen erläuternd die Bewegung eines Blatts durch die Ausführungsform der Figur 4, um eine Z-Faltung in dem Blatt zu plazieren;
Figuren 6A-E stellen erläuternd die Bewegung eines Blatts durch die Ausführungsform der Figur 4 dar, um eine Halb-Faltung in dem Blatt zu plazieren;
Figur 7 zeigt eine Seitenansicht eines Dual-Solenoid-Mechanismus zum Bewegen des Steuer-Tors der Ausführungsform der Figur 4 durch seine drei Positionen;
Figuren 8A-C zeigen Seitenansichten der Ausführungsform der Figur 4 und stellen dar, wie der Mechanismus der Figur 7 das Steuer-Tor durch seine drei Positionen bewegt;
Figur 9 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figuren 10A-B stellen erläuternd die Art und Weise, in der ein Blatt gefaltet werden wird, wenn es durch die Ausführungsform der Figur 9 hindurchführt, und eine Spiegelabbildung der Ausführungsform der Figur 9 jeweils dar;
Figuren 11A-H stellen erläuternd die Bewegung eines Blatts durch die Ausführungsformen der Figur 9 dar, um eine Z-Faltung in dem Blatt zu plazieren;
Figur 12 zeigt eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figuren 13A-B stellen dar, wie ein Blatt gefaltet wird, wenn es durch die Ausführungsform der Figur 12 hindurchgeführt wird, und stellen eine Spiegelabbildung der Ausführungsform der Figur 12 jeweils dar;
Figur 14A-H stellen die Bewegung eines Blatts durch die Ausführungsformen der Figur 12 dar, um eine Z-Faltung in dem Blatt zu plazieren;
Figur 15 zeigt eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figuren 16A-B stellen dar, wie ein Blatt gefaltet wird, wenn es durch die Ausführungsform der Figur 15 hindurchgeführt wird, und stellen eine Spiegelabbildung der Ausführungsform der Figur 15 jeweils dar;
Figuren 17A-H stellen die Bewegung eines Blatts durch die Ausführungsform der Figur 15 dar, um eine Z-Faltung in dem Blatt zu plazieren; und
Figur 18 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das die Betätigung des Steuer-Tors und des Ausgangs-Tors der Ausführungsform der Figur 4 erläuternd darstellt.
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines ein Blatt faltenden Geräts 50 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Blatt-Faltungsgerät 50 umfaßt einen Einlaß 52, der ein Blatt aufnimmt, das in der Zufuhrrichtung F zugeführt werden soll. Ein Blatt kann zu dem Faltungsgerät 50 von, zum Beispiel, einem Kopierer oder einem Drucker zugeführt werden. Das Blatt tritt in einen ersten Durchgang 55 ein und berührt ein sich bewegendes Tor-Buckel-Ausrichtungssystem 56, das die Blätter gerade richtet, wenn sie in die Faltungseinrichtung eintreten. Ein Schalter 54 wird dazu verwendet, die Betätigung des Tors 56 zeitmäßig abzustimmen. Wenn das Anschlag-Tor 56 aus dem ersten Durchgang 55 bewegt wird, wird das Blatt zwischen Walzen 58 und 60 in Eingriff gebracht werden und in eine die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 durch ein Steuer-Tor 62 abgelenkt werden. Das Steuer-Tor 62 kann in einer gesteuerten Art und Weise zwischen Positionen A, B und C, wie dies nachfolgend beschrieben ist, bewegt werden. Anfänglich befindet sich das Steuer-Tor 62 in einer Position A, so daß das Blatt in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 gerichtet wird. Wenn Z-Faltungen in den Blättern plaziert werden, ist ein Faltungsplatten-Anschlag 68 in der Kammer 64 positioniert, um den Durchgang des Blatts dort hindurch zu blockieren. Wenn einmal die voranführende Kante des Blatts durch den Faltungsplatten-Anschlag 68 blockiert ist und das Steuer-Tor 62 zu einer Position B bewegt wird, wird sich ein Buckel in dem Blatt bilden und eventuell in dem Klemmspalt 72 zwischen der ersten und der zweiten eine Faltung produzierende Walze 58, 70 eingefangen werden, die dann eine Faltung in dem Blatt plazieren kann, ebenso wie das Blatt von der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 zurückgezogen werden kann. Ein Sensor 66 ist in der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 vorgesehen und erfaßt die Bewegung des Blatts in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64, um zu einer Steuereinheit zu signalisieren, wie dies nachfolgend beschrieben werden wird, wobei das Steuer-Tor 62 zu der Position B bewegt werden sollte. Wenn es einmal gefaltet ist und von der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 zurückgezogen ist, wird das Blatt entlang eines Rezirkulations-Durchgangs befördert, der sich um die Peripherie der die Faltung herstellenden Walze 70 erstreckt. Der Rezirkulations-Durchgang ist durch eine Vielzahl von Platten 74 definiert und umfaßt auch eine oder mehrere Folgeeinrichtungswalzen 76, um die die Faltung produzierende Walze 70 berühren, um das Blatt um die Walzen 70 herum zu befördern. Nachdem es einmal um die Walze 70 herum befördert ist, wird das Blatt zurück in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 durch Berühren des Steuer- Tors 62 gerichtet, während es sich in der Position B befindet. Nachdem das Blatt durch einen Sensor 66 erfaßt ist, wird das Steuer-Tor völlig aus den das Blatt fördernden Durchgängen zu der Position C bewegt. Ein zweiter Buckel wird dann in dem Blatt gebildet, wobei der Buckel in dem Klemmspalt 72 eingefangen wird, der zwischen der die erste und die zweite Faltung herstellenden Walze 58, 70 gebildet ist, um eine zweite Faltung in dem Blatt zu plazieren, während es von der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 zurückgezogen wird. Das Steuer-Tor 62 wird dann zu der Position A zurückgedreht und das Blatt wird, nachdem es um die die Faltung herstellende Walze 70 herum befördert ist, zurück in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 gerichtet. Wenn einmal die gewünschte Anzahl an Faltungen (gewöhnlich zwei) in dem Blatt gebildet sind, wird der Faltungsplatten-Anschlag 68 aus der Kammer 64 herausbewegt, um diese Kammer zu öffnen und dem Blatt zu ermöglichen, das Faltungsgerät 50 zu verlassen. Eine Verlängerung 78 kann zu der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 hinzugefügt werden und ein zusätzlicher Faltungsplatten-Anschlag 80 kann so hinzugefügt werden, daß ein Blatt optional in der Hälfte durch das das Blatt faltende Gerät 50 gefaltet werden kann. Wie offensichtlich ist, müssen, wenn Blätter das Blattfaltungsgerät 50 verlassen, das die Option einer halben Faltung umfaßt, beide Faltungsplatten-Anschlläge 68 und 80 aus der Kammer 64 und der Verlängerung 78 heraus bewegt werden.
Die Figuren 5A-H stellen die Bewegung eines Blatts durch das Blattfaltungsgerät 50 dar, um eine Z-Faltung in dem Blatt zu plazieren. Diese Figuren stellen auch die Stelle eines Steuer-Tors 62 und eines Faltungsplatten-Anschlags 68 während des Faltungsprozesses dar. Die Figuren 6A-E stellen die Bewegung eines Blatts durch das Blattfaltungsgerät 50 dar, das eine Verlängerung 78 und einen zweiten Faltungsplatten-Anschlag 80 verwendet, um eine halbe Faltung in einem Blatt zu bilden. Wie anhand der Figuren 5A-H und 6A-E gesehen werden kann, tritt das Blatt in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 von einer ersten Richtung aus ein, wenn es von dem Einlaß eintritt, und von einer zweiten Richtung, die von der ersten Richtung unterschiedlich ist, wenn es von dem Rezirkulations-Durchgang aus eintritt. Das Steuer-Tor 62 ist erforderlich, um sicherzustellen, daß das Blatt geeignet in die Kammer 64 unabhängig seiner Eintrittsrichtung eintritt.
Die Ausführungsform, die in Figur 4 dargestellt ist, kann auch dazu verwendet werden, Brief-Faltungen in Papierblättern durch Schaffen eines zusätzlichen Faltungsplatten-Anschlags 69 zu bilden. Die Position dieses Anschlags wird von der Größe des Blatts, das gefaltet werden soll, abhängen. Falls ein Blatt anfänglich in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 von dem ersten Durchgang 55 aus gerichtet wird, würde der Anschlag 68 aus der Kammer 64 heraus bewegt werden und der Anschlag 69 würde hinein bewegt werden und würde als Folge den Durchgang des Blatts durch die Kammer 64 blockieren. Eine erste Faltung würde dann in dem Blatt gebildet werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, mit Ausnahme davon, daß diese Faltung näher zu dem nachlaufenden Ende des Blatts produziert werden würde als dann, wenn eine Z-Faltung produziert wird. Nachdem es um den Rezirkulations-Durchgang gerichtet ist, wird das Blatt zurück in die Kammer 64 gerichtet, mit Ausnahme, daß ein geeignet positionierter Faltungsplatten-Anschlag nun in der Kammer 64 angeordnet ist, um den Durchgang des Blatts dort hindurch zu blockieren. Eine zweite Faltung wird dann in dem Blatt, so wie dies vorstehend beschrieben ist, mit Ausnahme aufgrund der Verwendung des Faltungsplatten-Anschlags 69 beim Bilden der ersten Faltung, was zu einem zweifach gefalteten Blatt führt, das in der Form einer Brief-Faltung vorhanden sein wird, plaziert.
Anstelle eines Austritts aus der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 kann ein Auslaß entlang des Rezirkulations-Durchgangs vorgesehen werden. Ein bewegbares Auslaß-Ablenkungs-Tor würde zwischen dem Auslaß und dem Rezirkulations-Durchgang angeordnet werden und würde selektiv in den Rezirkulations-Durchgang bewegbar sein, um das gefaltete Blatt zu dem Auslaß abzulenken. Die Vorsehung eines Auslasses in dem Rezirkulations-Durchgang wird in weiterem Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf andere Ausführungsformen beschrieben werden. Es ist auch verständlich, daß ein Blatt durch die Faltungsvorrichtung 50 hindurchgeführt werden kann, ohne daß es gefaltet wird, und zwar durch einfaches Bewegen der Faltungsplatten-Anschläge 68, 69 und 80 aus der Kammer 64 heraus.
Die Figuren 7 und 8A-C stellen den Mechanismus zum Bewegen der drei Positionssteuer-Tore 62 dar, die dazu verwendet werden, Blätter in die die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 64 von zwei unterschiedlichen Richtungen aus zu führen. Der Mechanismus umfaßt eine erste Verbindung 82, die schwenkbar an dem ersten Ende 81 mit dem Steuer-Tor 62 an einem Schwenkpunkt 86 befestigt ist, und eine zweite Verbindung 96, die auch schwenkbar an dem Steuer-Tor 62 an einem Ende befestigt ist und schwekbar an einem Rahmenteil an dem anderen Ende befestigt ist. Die Verbindung 82 ist schwenkbar in dem Gerät 50 an dem Schwenkpunkt 84 befestigt. Die Verbindung 82 ist an einem Antriebs-Solenoid 88 über eine Verbindung 90 an einem zweiten Ende 83 davon verbunden. Ein kleiner Solenoid 92 umfaßt einen Stift 94, der als ein Anschlag für die Verbindung 82 wirkt, und zwar durch eine berührende Fläche 97 davon, um die drei Positionen A, B und C des Steuer-Tors 62 zu schaffen. Der Stift 94 ist an einem Ende an einem Schwenkarm 93 befestigt, der an einem Betätigungsarm des Solenoids 92 befestigt ist und schwenkbar an einer Trageoberfläche 95 an einem Ende davon entgegengesetzt zu dem Stift 94 befestigt ist. Der Schwenkarm 93 trägt demzufolge das Gewicht der Verbindung 82 und ermöglicht, daß die gesamte Lebenserwartung von dem Solenoid 92 realisiert wird, im Gegensatz zu einer Anordnung, bei der der Betätigungsarm des Solenoids 92 direkt in die Oberfläche 97 der Verbindung 82 eingreift, was zu einem Solenoid 92 führt, der das Gewicht der Verbindung 82 trägt. Wenn der Solenoid 88 aktiviert wird, wird die Verbindung 82 schwenkbar um den Schwenkpunkt 84 geschwenkt, um das Steuer-Tor 62 zu einer Position B zu bewegen, wie dies in Figur 88 dargestellt ist. Wenn der Antriebs-Solenoid 88 deaktiviert wird und falls der kleine Solenoid 92 so aktiviert wird, um den Stift 94 aus dem Pfad der Verbindung 82 heraus zu bewegen, wird sich die Verbindung 82 schwenkbar um den Schwenkpunkt 84 schwenken, um das Steuer-Tor 62 zu einer Position C zu bewegen, wie dies in Figur 8C dargestellt ist. Allerdings wird sich, falls der Solenoid 92 nicht aktiviert wird und sich der Stift 94 in den Pfad der Verbindung 82 hinein erstreckt, die Verbindung 82 bewegen, bis sie durch den Stift 94 blockiert wird, und wird das Steuer-Tor 62 an seiner zentralen Position A plazieren, wie dies in Figur 8A dargestellt ist.
Figur 9 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines ein Blatt faltenden Geräts 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das ein Blatt faltende Gerät 100 umfaßt einen Einlaß 152, der ein Blatt aufnimmt, das in der Zufuhrrichtung F zugeführt werden soll. Die Ausführungsform, die in Figur 9 dargestellt ist, ist ähnlich zu der Ausführungsform der Figur 4, mit der Ausnahme, daß das Blatt zu der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 164 aus derselben Richtung zugeführt wird, wie dann, wenn es von dem Einlaß 152 und von dem Rezirkulations-Durchgang aus bewegt wird, der um die die Faltung herstellenden Walze 170 herum vorgesehen ist. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist derjenige, daß kein Steuer-Tor erforderlich ist, da das Blatt immer in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 164 aus derselben Richtung eintritt. Eine Vielzahl von Faltungsplatten-Anschlägen 168a-d und 180 ist in der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 164 vorgesehen, um eine Faltung an einer Vielzahl von Stellen von Blättern anzuordnen, die eine Vielzahl von Größen besitzen.
Um eine Z-Faltung zu bilden, arbeitet die zweite Ausführungsform wie folgt. Ein Blatt tritt in den Einlaß 152 ein und wird über den ersten Durchgang 155 zu Walzen 160 und 170 befördert. Der erste Durchgang 155 kann ein sich bewegendes Tor-Buckel-Ausrichtungssystem und ein Anschlag-Tor, wie in der ersten Ausführungsform umfassen. Das Blatt wird dann durch Walzen 160 und 170 in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 164 befördert, bis es, zum Beispiel, den Faltungsplatten-Anschlag 180 berührt. Ein Buckel bildet sich dann in dem Blatt, der in dem Klemmspalt eingefangen wird, der zwischen der ersten und der zweiten eine Faltung herstellenden Walze 158,170 gebildet ist. Die eine Faltung herstellenden Walzen 158,170 plazieren eine erste Faltung in dem Blatt, während das Blatt von der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 164 zurückgezogen wird. Das Blatt führt dann durch den Rezirkulations-Durchgang hindurch, der durch eine Platte (Platten) 174 und eine Folgeeinrichtungswalze 176 definiert ist, und wird wieder in die die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 164 eingesetzt. Eine zweite Faltung wird dann in dem Blatt plaziert, wie dies vorstehend beschrieben ist. Das Blatt verläßt das Faltungsgerät 100 durch einen von zwei Wegen. Wenn der Auslaßdurchgang auf dem Ende der die Faltungsposition kontrolierenden Kammer 164 gegenüberliegend zu dem Ende angrenzend an die die Faltung herstellenden Walzen 158, 170 angeordnet ist, wird das Blatt insgesamt um den Rezirkulations-Durchgang und zurück in die die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 164 befördert. Allerdings werden, nach Plazieren der gewünschten Anzahl von Faltungen in dem Blatt, alle der Faltungsplatten-Anschläge 168a-d und 180 zu der offenen Position bewegt, so daß das gefaltete Blatt insgesamt durch die Kammer 164 zu dem Auslaß führt. Alternativ kann ein Auslaß vorgesehen werden, der mit dem Rezirkulations-Durchgang in Verbindung steht. Zum Beispiel kann ein bewegbares Auslaß-Ablenkungs-Tor 190 vorgesehen werden, das, wenn es in den Rezirkulations-Durchgang bewegt wird, das Blatt aus dem Rezirkulations-Durchgang zu den Ausgangswalzen 192 ablenkt. Die Ausgangswalzen 192 befördern dann das Blatt durch den Auslaß-Durchgang 194 zu, zum Beispiel, einem Ausgabeschacht.
Figur 10A stellt die Eingangs- und Ausgangsorientierungen eines Blatts dar, das durch das Gerät gemäß der Figur 9 Z-gefaltet ist. Figur LOB stellt die Eingangs- und Ausgangsorientierungen eines Blatts dar, das durch ein Gerät gefaltet ist, das als eine Spiegelabbild ung der Ausführungsform der Figur 9 aufgebaut ist. Demzufolge würde sich der Ausgang bzw. die Ausgabe, wie dies in Figur IOA dargestellt ist, ergeben, wenn das Gerät in Verbindung mit einem Drucker oder Kopierer verwendet wird, der Dokumente von seiner linken Seite ausgibt; wogegen sich die Ausgabe der Figur 10B in Verbindung mit einem von der rechten Seite ausgebenden Drucker oder Kopierer ergeben würde. Figur 11A-H stellt die Bewegung eines Blatts 5 durch die Ausführungsform der Figur 9 dar, um eine Z-Faltung in dem Blatt zu plazieren.
Figur 12 zeigt eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines ein Blatt faltenden Geräts 200 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform der Figur 12 arbeitet in einer Art und Weise ähnlich zu derjenigen der Ausführungsform der Figur 9, mit der Ausnahme, daß sie kompakter ist und zum Ein- und Ausgeben von Blättern aus unterschiedlichen Richtungen gegenüber der Ausführungsform der Figur 9 geeignet ist. Ein Blatt tritt in den Eingang 252 ein und wird, nach Hindurchführen durch den ersten Durchgang 255, in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 264 durch Walzen 260, 270 gerichtet. Das Blatt wird durch, zum Beispiel, einen Faltungsplatten-Anschlag 280 gestoppt und ein Buckel wird gebildet und in dem Klemmspalt eingefangen, der zwischen der ersten und der zweiten eine Faltung herstellenden Walze 258, 270 definiert ist. Das Blatt wird gefaltet und aus der Kammer 264 durch die die Faltung herstellenden Walzen 258, 270 herausgezogen und durch den Rezirkulations-Durchgang befördert, der um den äußeren Umfang der die Faltung herstellenden Walze 270 gebildet ist, und zwar mit der Unterstützung der Folgeeinrichtungswalze 276. Das einmal gefaltete Blatt wird in die Kammer 264 von dem Rezirkulations-Durchgang in derselben Richtung wie dann, wenn es von dem ersten Durchgang 255 aus eingesetzt wird, eingesetzt, und wird durch, zum Beispiel, einen Faltungsplatten-Anschlag 268 gestoppt. Das Blatt wird ein zweites Mal gefaltet, wie dies vorstehend beschrieben ist, und verläßt das Faltungsgerät 200 entweder durch den Auslaß-Durchgang 294 (durch die Betätigung eines bewegbaren Auslaß-Reflektor-Tors, wie dies vorstehend beschrieben ist), oder über das Ende der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 264 gegenüberliegend zu dem Ende angrenzend an die die Faltung herstellenden Walzen 258, 270. Die Figuren 13A und 13B sind ähnlich zu den Figuren 10A und 10B und stellen die Eingangs- und Ausgangsorientierungen eines Blatts, das durch die Vorrichtung der Figur 12 befördert wird, und eine Spiegelabbildung davon jeweils dar. Die Figuren 14A-H stellen die Position eines Blatts dar, wie es dann durch das Faltungsgerät 200 befördert wird, um eine Z-Faltung darin zu plazieren.
Figur 15 zeigt eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines ein Blatt faltenden Geräts 300 gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Vorteil der Ausführungsform der Figur 15 ist derjenige, daß ein Blatt dort hindurch, ohne daß es gefaltet wird, schnell und einfach durch Vorsehen eines Auslasses 394 und eines bewegbaren Auslaß-Reflektor- Tors 390 hindurchgeführt werden kann. Nach Eintreten in den Einlaß 352 führt ein Blatt durch einen ersten Durchgang 355 und zwischen Walzen 360 und 370 hindurch. Falls das Blatt nicht gefaltet werden soll, wird das Auslaß-Reflektor-Tor 390 in den Durchgang (der der Rezirkulations-Durchgang ist) um die Walze 370 bewegt, um das Blatt in den Auslaß-Durchgang 394 abzulenken. Falls das Blatt gefaltet werden soll, wird das bewegbare Auslaß-Reflektor-Tor 390 so bewegt, um den Auslaß-Durchgang 394 zu blockieren und die Bewegung des Blatts um den äußeren Umfang der Walze 370 und zwischen den Walzen 370, 376 zu ermöglichen, damit es in die die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 364 eingesetzt werden kann. Das Blatt wird durch den Faltungsplatten-Anschlag 380 gestoppt und ein Buckel wird darin gebildet und durch den Klemmspalt eingefangen, der zwischen der ersten und der zweiten eine Faltung herstellenden Walze 358, 370 definiert ist. Das Blatt wird gefaltet und aus der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 364 zurückgezogen, so wie dies vorstehend beschrieben ist. Nach Rezirkulieren um die Walze 370 wird das Blatt wieder in die Kammer 364 eingesetzt und wird durch den Faltungsplatten-Anschlag 368 gestoppt. Eine zweite Faltung wird in dem Blatt plaziert und es wird dann aus dem Faltungsgerät 300 über entweder den Auslaß Durchgang 394 oder das Ende der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer 364, das gegenüberliegend zu dem Ende angrenzend an die erste und die zweite eine Faltung herstellenden Walze 358, 370 liegt, ausgegeben. Das Blatt tritt entlang eines der Pfade, die durch die Pfeile E angezeigt sind, aus. Wie vorstehend beschrieben ist, kann die vierte Ausführungsform einen zusätzlichen Faltungsplatten-Anschlag umfassen, um Halb-Faltungen in Blättern zu plazieren. Es wird verständlich, daß ein Blatt durch irgendwelche der Auslässe zu irgendeinem Zeitpunkt ausgegeben werden kann (d.h. bevor oder nachdem es einmal oder zweimal gefaltet ist). Die Figuren 16A und 16B stellen Eingangs- und Ausgangsorientierungen eines Blatts dar, das durch die Ausführungsform der Figur 15 hindurchgeführt wird, oder eine Spiegelabbildung davon, um eine Z-Faltung darin zu produzieren. Die Figuren 17A-H stellen die Position eines Blatts dar, wie es durch die Ausführungsform der Figur 15 hindurchgeführt wird, um eine Z-Faltung darin zu plazieren.

BEISPIEL

Ein ein Blatt faltendes Gerät gemäß der Ausführungsform, die in Figur 4 dargestellt ist (das bedeutet, die Ausführungsform, die das Drei-Positions-Steuer-Tor 62 umfaßt) wurde so aufgebaut und gesteuert, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Während eines Z- Faltungs-Zyklus muß das Drei-Positions-Tor 62 drei Bewegungen durchlaufen und das Faltungslauslaß-Tor (z.B. das Tor 68, falls es das einzige Tor in der Kammer 64 ist) muß einmal betätigt werden. Die Zeitabstimmung für diese Bewegungen wurde studiert und optimiert, um den maximal möglichen Spielraum zu erzielen. Die Ansprechzeiten des Solenoid wurden gemessen und der Betrieb der Faltungseinrichtung wurde über eine große Toleranz von Steuer-Tor-Federkräften verifiziert. Obwohl die meisten Tests durchgeführt wurden, indem die Faltungseinrichtung unter einer Papiergeschwindigkeit von 500 mm/Sekunde betrieben wurde, beschreibt die Diskussion nachfolgend die nötigen Änderungen, die erforderlich sind, um unter irgendeiner Papiergeschwindigkeit zu laufen. Figur 18 stellt die nominalen Zeitabstimmungs-Parameter dar, die verwendet werden, wenn die Z-Faltungseinrichtung unter 500 mm/s läuft. Die Stelle eines Blatts mit 17 Inch innerhalb der Faltungseinrichtung ist während verschiedener Stufen des Zyklus als Referenz dargestellt. Das Faltungsgerät wurde gemäß den Faltungseinnchtungs-Parametern aufgebaut: der Abstand von dem Sensor 66 zu dem Faltungs/Ausgangs-Tor 68 betrug 20 mm; der Durchmesser der die erste Faltung herstellenden Walze 58 betrug 35 mm; der Durchmesser der die zweite Faltung herstellenden Walze 70 betrug 89,2 mm; und der Abstand entlang des Rezirkulationspfads zwischen den Walzen 58 und 76 betrug 200 mm. Die die Faltung produzierende Walze 58 wurde aus EPDM (Äthylen-Propylen-Dien-Random-Copolymer) hergestellt, das eine Härte Shore A von 63 besaß und gegen die Walze 70 mit einer Gesamtkraft von 27 ± 4,5 lbs vorgespannt wurde, obwohl die Kraft in dem Bereich zwischen etwa 20 und 44 lbs liegen kann. Die die Faltung produzierende Walze 70 besaß eine Oberfläche, die aus MCPU (Mikro-Zellular-Polyurethan oder Mearthan) hergestellt wurde, die eine Härte Shore A von 46 besaß. Die Folgeeinrichtungswalzen 60 und 76 waren standardmäßige Delrin-Walzen. Die drei Bewegungen des Steuer-Tors 62 und die Aktivierung des Faltungs-Tor-Anschlags 68 wurden zu vier Übergängen des Faltungsplattensensors 66 in Bezug gesetzt und sind als T4, T5, T6 und T7 bezeichnet. Diese vier Zeitabstimmungs-Parameter werden einzeln besprochen werden.

T4

Diese Zeit bestimmt, wann sich das Drei-Positions-Tor 62 von seiner Mittenposition A aus bewegt, während es die voranführende Kante des Blatts in die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 führt, und zwar zu seiner oberen Position B. Wenn sich das Tor 62 in der oberen Position B befindet, hat das Blatt Raum, um sich in die Buckel- Kammer hinein zu erstrecken und um in den Faltungsklemmspalt 72 hinein gezogen zu werden. Wenn das Tor zu spät betätigt wird, kann das Papier damit beginnen, einen Buckel innerhalb der Kammer 64 zu bilden, was potentiell einen Stau oder eine Papierbeschädigung verursacht. Die Zeit, die erforderlich ist, damit sich das Papier um einen Abstand von 20 mm von dem Sensor 66 zu dem Faltungsplatten-Anschlag 68 bewegt, ist einfach
t = 20 mm/Vpaper
Für eine Papiergeschwindigkeit von 500 mm/s ergibt dies 40 ms. Die nominale Torbetätigungszeit (d.h. die Hubzeit von der Mitte zu der oberen Position) wurde dahingehend bestimmt, daß sie 40 ms ist, allerdings wurde eine Toleranz von plus oder minus 20 ms angenommen, um eine zuverlässige Betriebsweise in einem maximalen Spielraum sicherzustellen. Der akzeptierbare Bereich von Betätigungszeiten wurde empirisch bestimmt. T4 wurde von 12 bis 70 ms mit keiner Verschlechterung in der Faltungseinrichtungs- Funktion variiert. Hieraus wurde ein nominales T4 von 30 ms ausgewählt. Eine allgemeine Gleichung zur Bestimmung des nominalen Werts von T4 bei unterschiedlichen Papiergeschwindigkeiten (unter Annahme einer Torbetätigungszeit geringer als 60 ms) kann dann ausgedrückt werden als:
T4 = (Dsensor-foldgate (mm)/Vpaper (mm/s) -0,01 sec.

T5

Diese Zeit bestimmt, wann der Antriebs-Solenoid 88 für das Drei-Positions-Steuer-Tor 62 freigegeben wird. Dies tritt unmittelbar vor der Bildung der zweiten Faltung auf. Um die Größe der großen Faltungswalze 70, und die Faltungseinrichtungs-Zyklus-Zeit zu minimieren, wurde eine Papierpfad-Länge ausgewählt, die sich aus der nachlaufenden Kante eines gefalteten Blatts ergibt, das den Flächenbereich unterhalb des Steuer-Tors 62 verläßt, unmittelbar bevor dessen voranführende Kante den Faltungsplatten-Anschlag 68 berührt. Die Geometrie wird verwendet, um die nach unten gerichtete Bewegung des Steuer-Tors 62 durch Freigeben des Tors auf die nach laufende Kante des Blatts, wenn es die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 verläßt, zeitmäßig abzustimmen. Das Tor 62 fällt dann herunter, wenn die nachlaufende Kante das Tor passiert. Falls es nicht erwünscht ist, die nachlaufende Kante des Blatts mit dem Steuer- Tor 62 zu berühren, wäre es eine einfache Design-Änderung, den Durchmesser der großen Faltungswalze 70 geringfügig zu erhöhen und elektronisch das Tor unter der geeigneten Zeitabstimmung freizugeben.
Unter Verwendung der nachlaufenden Kante des Blatts, um die Bewegung des Steuer- Tors 62 zu triggern (d.h. wenn der Sensor 66 erfaßt, daß sie nachlaufende Kante des Blatts die die Faltungsposition kontrollierende Kammer 64 verläßt), ist eine sehr konsistente Freigabezeit zu sehen. Dies gestaltet die Freigabezeit des Solenoid 88 weniger kritisch. Wie in Figur 18 dargestellt ist, wird der Solenoid 88 elektronisch 480 ms freigegeben, nachdem das Blatt den Faltungskammer-Sensor 66 verläßt. Das Tor 62 fällt gegen die nachlaufende Kante des Blatts 30 ms später ab und verbleibt dort für 85 ms, bevor die nach laufende Kante das Tor 62 verläßt. Ein Wert von T5 zur Verwendung unter anderen Papiergeschwindigkeiten kann berechnet werden aus:
T&sub5; = (240/Vpaper (mm/s)) sec.
Der einzige Nachteil einer Verwendung des vorstehenden Systems ist derjenige, daß die Tor-Abfallszeit geringfügig für ein Papier mit 11 x 17 Inch und für A3-Blätter (16,54 Inch lang) unterschiedlich ist. Dies führt dazu, daß die voranführende Kante eines A3-Papiers 5,8 mm weiter von dem Faltungsplatten-Anschlag 68 enifemt ist als die voranführende Kante eines 17 Inch Papiers, wenn das Tor 62 herabfällt. Ein Testen zeigt, daß diese kleine Differenz keinen Effekt auf die Faltungseinrichtungs-Funktion hat. Wichtiger als die elektrische Freigabezeit des Solenoid 88 ist die Zeit, die für das Tor 62 erforderlich ist, um herabzufallen, wenn es einmal freigegeben ist. Das vorstehend beschriebene Tor-System besaß ein rotationsmäßiges Trägheitsmoment I von ungefähr 0,0017 kg-n2, und die Rückführfeder des Solenoid 88 lieferte ein Gesamtrückführdrehmoment T (einschließlich des Gewichts des Tors) von 0,3 N-n. Dies ergibt eine theoretische Rückführhubzeit von:
t = 2×θ×I/T = 2 × 0,314 × 0,0017/0,03 = 0,060 sec
wobei θ der Winkel ist, durch den sich das Steuer-Tor von der Position B zu der Position C schwingt. Die tatsächliche Rückführhubzeit wurde dahingehend gemessen, daß sie 70 ms betrug, wie dies in Figur 18 dargestellt ist. Empirische Studien ergaben die nachfolgenden Richtlinien für maximal zulässige Tor-Freigabelhub-Zeiten:
Eine Tor-Bewegung muß innerhalb einer Zeit von (8/Vpaper(mm/s)) sec. beginnen, nachdem die voranführende Kante des Blatts den Faltungsplatten-Anschlag 68 berührt. (Dies wird automatisch dann sichergestellt, wenn die nachlaufende Kante verwendet wird, um das Tor freizugeben, wie dies vorstehend erläutert ist). Wenn einmal die Bewegung beginnt, sollte die gesamte Hubzeit geringer als (50/Vpaper (mm/s)) sec. sein, um sicherzustellen, daß das Steuer-Tor 62 die Buckelkammer freimacht. (Unter einer Papiergeschwindigkeit von 500 mm/s ergibt dies eine maximal zulässige Hubzeit von 100 ms).

T6

Diese Zeitabstimmungs-Konstante bestimmt, wann das Drei-Positions-Steuer-Tor 62 von seiner untersten Position C (wo es während der zweiten Faltung ruht) zu seiner obersten Position B (wo es auf die Führung des Blatts zurück in die Faltungskammer 64 einwirkt) gebracht wird. Diese Zeit muß so berechnet werden, um sicherzustellen, daß die nachlaufende Kante des "Z" gefalteten Blatts die Faltungskammer freigemacht hat, bevor das Tor 62 seine obere Position erreicht. Falls es zu früh betätigt wird, kann das Tor die nachlaufende Kante des Blatts beschädigen. Wie nachfolgend dargestellt ist, ist die Zeit, die zwischen dem Zeitpunkt abgelaufen ist, zu dem die Bewegung des Blatts nicht den Faltungskammer-Sensor 66 blockiert, bis zu der Zeit, zu der die nachlaufende Kante den Pfad des Tors 62 freigibt:
tclear = (Dsensor-fold nip - Dgate path-fold nip + (Lsheet/4/Vpaper)
Für das vorliegende System ergibt dies: tclear = [88 mm - 5 mm + (17"/4) (25,4 mm/in)]/500 mm/s = 0,382 sec.
Aus der vorstehenden Analyse ist zu sehen, daß das Tor 62 nicht den Papierpfad geringer als tclear Sekunden überqueren muß, nachdem das Blatt den Faltungskammer-Sensor 66 freigibt. Es ist anzumerken, daß ein Papier mit 17" eine Bedingung eines ungünstigen Falls sein wird, da A3 kürzer ist und das Steuer-Tor 62 zeitiger freigeben wird. Die Solenoid/Tor-Aktivierungszeit (von der unteren zu der oberen Tor-Position) wurde dahingehend gemessen, daß sie 100 ms ist, und das Tor wurde dahingehend beobachtet, daß es den Papierpfad nach einer Periode von 90 ms überquert. Falls eine Toleranz in Bezug auf diesen Wert von ± 30 msls angenommen wird, dann beträgt die früheste Solenoid-Betätigungszeit für dieses System:
T&sup6;min =tclear - tgate actuation time (min) = 382 ms - (90-30) ms = 322 ms
Aus der Zeit, zu der die nachlaufende Kante eines "Z" gefalteten 17" Blatts den Faltungskammer-Sensor 66 verläßt, bis zu der Zeit, zu der die voranführende Kante in die Faltungskammer 64 eintritt, muß sich das Blatt einen Abstand von 230 mm bewegen. Bei 500 mm/s wird dieser Abstand in einer Zeit von 460 ms durchlaufen. Unter Heranziehen des ungünstigsten Falls, daß die Tor-Aktivierungszeit 90 + 30 = 120 ms ist, findet man:
T6max =460ms - 120ms =340 ms.
Das theoretische T6min, das vorstehend berechnet ist, wurde empirisch durch Reduzieren von T6 verifiziert, bis eine Beschädigung der nachlaufenden Kante auftrat. Mit einer nominalen Tor-Betätigungszeit von 90 ms wurde T6 auf 280 ms reduziert, bevor eine Beschädigung beobachtet wurde. Ein empirisches Testen, um T6 zu verifizieren, zeigte, daß ein beträchtlich größerer Spielraum vorhanden ist, als die theoretischen Berechnungen zeigten. T6 wurde bis zu 560 ms erhöht, bevor ein Fehler auftrat, was anzeigt, daß das Blatt in der Lage war, in die Faltungskammer ohne die Unterstützung des Drei- Positions-Tors wieder einzutreten. Allerdings wird, da dieser Test nicht so durchgeführt wurde, daß ein Streß-Fall eines Aufwickelns bzw. Aufkräuselns vorgenommen wurde, das theoretische Maximum für T6 empfohlen, das verwendet werden soll. Eine allgemeine Gleichung für den empfohlenen, nominalen Wert von T6 (unter Annahme einer Tor- Betätigungszeit von 90 ± 30 ms) ist dann:
T6 = (230 mm/Vpaper (mm/s)) - tgate actuation time (max)
Schließlich sollte hervorgehoben werden, daß T6 auch bestimmt, wann das Faltungskammer-Auslaß-Tor angehoben wird und wann der Faltungskammer-Anschlag freigegeben wird. Der Faltungs-Tor-Anschlag sollte nicht freigegeben werden, bevor das Tor aktiviert wird (um einen Zug auf das Tor zu minimieren), sondern im Gegensatz hierzu sollten diese Betätigungen große Zeitabstimmungsvariationen ohne einen Effekt auf die Faltungseinrichtungs-Funktion tolerieren.

T7

Diese Zeit bestimmt, wann das Auslaß-Tor zurück in eine Position zur Vorbereitung dafür, daß das nächste Blatt in die Faltungskammer eintritt, herabfallen gelassen werden kann. Nachdem die nachlaufende Kante eines mit einer "Z" Faltung vervollständigten Blatts den Faltungskammer-Sensor 66 verläßt, wird er den Faltungskammer-Flächenbereich in einer Zeit von t = dfoldchamber sensor/Vpaper freimachen. Ein Hinzufügen eines kleinen Sicherheitsbereichs führt zu einer allgemeinen Gleichung für T7 von:
T7 = (dfold chamber sensor/Vpaper) + 0,01 sec.

Erfordernisse für eine Halb-Faltung:

Für eine Halb-Faltung muß das Drei-Positions-Steuer-Tor 62 nur zweimach bewegt werden (zwischen der Mitten- und der obersten Position). Die einzige kritische Bewegung ist die erste Bewegung und wird zu einer Zeit gleich zu T4 (von dem "Z" Faltungs-Modus) plus der Zeit, die das Blatt benötigt, um von dem "Z" Faltungsplatten-Anschlag 68 zu dem Halb-Faltungsplatten-Ansch lag 80 = (d"Z" half fold plate stops/Vpaper) zu durchlaufen, auftreten.
Demzufolge werden verschiedene Vorrichtungen, die zum Plazieren von Z-Faltungen, Brief-Faltungen und Halb-Faltungen in einem Blatt geeignet sind und die nur eine einzige eine Faltungsposition kontrollierende Kammer und ein Paar von einer Faltung herstellenden Walzen benötigen, geschaffen. Die Vorrichtungen, die beschrieben sind, erfordern weniger Raum und sind kostengünstiger als frühere Z-Faltungseinrichtungen; sie besitzen eine kleinere Anzahl an Teilen; sie sind weniger anfällig für Papierstaus und sind einfacher instandzusetzen, falls sie einen Papierstau erfahren. Da alle Faltungen in demselben Klemmspalt produziert werden, werden sie konsistent zueinander sein. Durch Plazieren einer Vielzahl von Faltungsplatten-Anschlägen an verschiedenen Stellen entlang der Länge der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer können die Zahl und die Stellen der Faltungen für eine Vielzahl von Blattgrößen präzise gesteuert bzw. kontrolliert werden. Zusätzlich kann, durch Anordnen des Auslasses an einem Ende der die Faltungsposition kontrollierenden Kammer so, daß die gefalteten Blätter von dem Blattfaltungsgerät durch Hindurchführen von diesen durch die die Faltungsposition kontrollierenden Kammer ausgegeben werden, ohne daß sie durch irgendeinen Faltungsplatten-Anschlag blockiert werden, ein besonders kompaktes Design geliefert werden.
- Das Faltungsgerät kann auslaufseitig existierender Drucker- oder Kopiersysteme angeordnet werden und kann in existierende Systeme eingeschlossen werden, wo Dokumente gefaltet werden und in Umschlägen plaziert werden, die dann verschlossen und "bereit zum Versenden" ausgegeben werden.
Während die vorstehende Beschreibung spezifische Bezugnahme auf Z-Faltungseinrichtungen macht, kann die vorliegende Erfindung auch dazu verwendet werden, Halb-Faltungen und Faltungen vom Brief-Typ in Blättern zu plazieren. Es wird auch verständlich werden, daß eine Rezirkulation der Blätter unter Verwendung von Ablenkteilen und Antriebswalzen ausgeführt werden könnte, die von den Faltungswalzen separiert sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Bilden einer oder mehrerer Faltung(en) in einem Blatt, die aufweist:

eine Aufnahmeeinrichtung (64) zum Aufnehmen eines Blatts, das gefaltet werden soll;

ein Paar eine Faltung herstellende Walzen (58, 70) zum Plazieren einer Faltung in dem Blatt, während das Blatt von der Aufnahmeeinrichtung abgezogen wird;

gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung aufweist:

eine Rezirkulationseinrichtung (74) zum Rezirkulieren des einmal gefalteten Blatts zurück in die Aufnahmeeinrichtung so, daß das Paar der eine Faltung herstellen- den Walzen eine weitere Faltung in dem Blatt vornehmen kann,

wobei die Rezirkulationseinrichtung (74) ein Rezirkulations-Durchgang ist, der sich um einen Bereich eines Umfangs (70) einer der die Faltung herstellenden Walzen erstreckt, und wobei sich mindestens eine Folgeeinrichtungswalze (76) in den Durchgang erstreckt und die eine die Faltung herstellende Walze (70) so berührt, daß ein Blatt um den Durchgang durch Drehung der einen, eine Faltung produzierenden Walze (70) befördert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmeeinrichtung eine Kammer ist, die mindestens ein Faltungs-Tor (68) darin zum Blockieren des Durchgangs des Blatts durch die Kammer besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Tor (68) in die und aus der Kammer für ein alternierendes Blockieren der Kammer und Öffnen der Kammer bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin aufweist:

einen Auslaß (194) zum Ausgeben eines Blatts von der Vorrichtung;

einen bewegbaren Auslaß-Deflektor (190), der zwischen dem Auslaß und entweder der Aufnahmeeinrichtung oder der Rezirkulationseinrichtung zum selektiven Blockieren und Öffnen einer Kommunikation zwischen dem Auslaß und entweder der Aufnahmeeinrichtung oder der Rezirkulationseinrichtung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, in Abhängigkeit von Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei der Auslaß (194) in Kommunikation mit der Kammer steht und der bewegbare Auslaß-Deflektor (190) auch wie das mindestens eine Faltungs-Tor funktioniert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Auslaß (194) mit der Rezirkulationseinrichtung in Kommunikation steht und der bewegbare Auslaß-Deflektor (190) zwischen dem Auslaß und der Rezirkulationseinrichtung angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin aufweist:

einen Bypass-Deflektor (390), der zwischen dem Einlaß (352) und der Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist und zwischen einer Blockierposition, wo er den Durchgang der Blätter von dem Einlaß zu der Aufnahmeeinrichtung blockiert, und einer offenen Position, wo der Durchgang der Blätter von dem Einlaß (352) zu der Aufnahmeeinrichtung nicht blockiert ist, bewegbar ist;

wobei das Gerät in einem Bypass-Modus, bei dem der Bypass-Deflektor (390) in der Blockierposition ist, so daß Blätter die Aufnahmeeinrichtung im Bypass passieren und die Vorrichtung verlassen, ohne daß sie gefaltet werden, und in einem Faltungsmodus betreibbar ist, in dem sich der Bypass-Deflektor in der offenen Position befindet, so daß Blätter in die Aufnahmeeinrichtung eintreten, die gefaltet werden sollen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, in Abhängigkeit von Anspruch 6, wobei der Bypass- Deflektor (390) auch als der Auslaß-Deflektor funktioniert.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin aufweist:

ein Steuer-Tor (62), das angrenzend an den Einlaß der Vorrichtung angeordnet ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung und die Rezirkulationseinrichtung zum selektiven Richten eines Blatts von dem Einlaß in die Aufnahmeeinrichtung, von der Aufnahmeeinrichtung in einen Klemmspalt, der zwischen den die Faltung herstellenden Walzen (58, 70) angeordnet ist, und von der Rezirkulationseinrichtung in die Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einlaß der Vorrichtung relativ zu den die Faltung herstellenden Walzen (58, 70) und die Aufnahmeeinrichtung so angeordnet ist, daß ein Blatt, das in die Aufnahmeeinrichtung von einer ersten Richtung von dem Einlaß und von einer zweiten Richtung, die unterschiedlich von der ersten Richtung ist, von der Rezirkulationseinrichtung eintritt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Einlaß der Vorrichtung relativ zu den die Faltung herstellenden Walzen (58, 70) und die Aufnahmeeinrichtung so angeordnet ist, daß ein Blatt in die Aufnahmeeinrichtung von derselben Richtung eintritt, wenn das Blatt von dem Einlaß aus bewegt wird, wie dann, wenn das Blatt von der Rezirkulationseinrichtung aus bewegt wird.