DE69524443T2

DE69524443T2 - Messer zum perforieren und perforierter druckbogen

Info

Publication number: DE69524443T2
Application number: DE69524443T
Authority: DE
Inventors: Thomas Foster; Rodney Michalk; Scott Summers
Original assignee: SUREPERF Inc
Current assignee: SUREPERF Inc
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: WO1996007545A1; ATE210021T1; ES2169154T3; CA2199118C; EP0785873A4; EP0785873A1; US5524930A; EP0785873B1; CA2199118A1; DE69524443D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Perforierleiste und eine verbesserte Signatur zur Verwendung beim Schneiden von Blattmaterial, welches gefaltet und miteinander verbunden wird.
In der Druckindustrie sind die Schwierigkeiten beim Falten von Papier, ohne Knitterungen oder Falten in der inneren Seite einer durch einen Hacker gefalteten Signatur auszubilden, bekannt. Aufgrund der breiten Vielfalt von Typen, Größen und Gewichten des verwendeten Papiers ist das Problem des Druckers die Auswahl einer Perforierleiste, welche den Anforderungen des verwendeten Papiers entspricht. Einige dieser Probleme sind Knitterungen, welche dadurch verursacht werden, daß Papierblätter mehrerer Gewebetypen zu falten versucht werden; durch Schwierigkeiten beim Einrichten einer Vielfalt von Leisten, welche bei verschiedenen Papiertypen verwendet werden, was übermäßige Stillstandszeiten bedingt; und durch die Unfähigkeit, die resultierenden Signaturen, die gefalteten Papierstapel, welche zu einem Buch zusammengesetzt werden, zu bündeln, da die durch Leisten des Stands der Technik bewirkten Perforierungen zu gezackten Kanten führen, welche aneinander verhängen. Daher hat der moderne Drucker gewöhnlich eine große Sammlung einer Vielfalt von Leisten zur Hand, welche sorgfältig durch Versuch und Irrtum ausgewählt wurden, welche abhängig vom Papiertyp, der Größe des Buchs etc. ausgewählt und verwendet werden.
In der Technik wurde eine Anzahl von Patenten für Perforierleisten erteilt. Das Patent von Michalik, das U.S.- Patent 4 951 967, ist beispielhaft. Diese Leiste erscheint in drei Ausführungsbeispielen, welche jeweils ein Paar von Leistenabschnitten umfassen, welche miteinander verbunden sind, um eine einzige Leiste zu bilden, aus welcher vorher Zähne in einer Vielzahl von Gestaltungen geschliffen wurden. Die drei Gestaltungen, welche bei Michalik erwähnt werden, sind eine "U"-Gestalt, eine "H"-Gestalt und eine "Schwingen"- Gestalt. Jede dieser Zahngestalten wird durch Zähne mit einer geraden Kante gebildet, von welcher eine quer verlaufende Kante ausgeht, um die oben erwähnten Gestalten zu bilden. Jede dieser Gestalten perforiert das Papier auf beiden Seiten der Faltlinie und ist vorzugsweise mit geraden Kanten mit 90-Grad- Winkeln ausgebildet. Diese mehrkantige, komplizierte Leiste, welche aus zwei gesondert geschliffenen Abschnitten besteht, ist sehr teuer herzustellen und zu betreiben, verglichen mit der Leiste der vorliegenden Erfindung.
Generell sind Leisten des Stands der Technik, wobei dies Michalik und andere umfaßt, nach wie vor nicht in der Lage, sämtliche der zuvor erwähnten Probleme zu lösen, und es gab nach wie vor, bis zur vorliegenden Erfindung, keine einzige Leiste, welche sämtliche der zuvor erwähnten Probleme löste. Insbesondere beschädigen gezahnte Leisten, welche in der Technik bekannt sind, die Verbindungsstücke, welche das Papier zwischen den Schnitten zusammenhalten, da diese, um ihre Aufgabe zu erfüllen, tief schneiden müssen. Dies hat zur Folge, daß diese auch den gegenüberliegenden Perforiergummi beschädigen, welcher typischerweise weich ist, um zu ermöglichen, daß die gezahnten Leisten eindringen, was jedoch dazu führt, daß die Verbindungsstücke durch Stoßen und Dehnen des Verbindungsstücks in dem weichen Gummi beschädigt werden. Ein harter gegenüberliegender Perforiergummi erfüllt bei der Standardperforierleiste einfach seine Aufgabe nicht. Ferner ist das Hauptproblem, einfach ausgedrückt, daß, wenn das Papier gefaltet wird, die Verbindungsstücke, welche das Papier zusammenhalten, normalerweise (sofern nicht die richtige Leiste für das richtige Papier verwendet wird) zu Falten führen.
Daher besteht in der Technik ein Bedarf nach Schaffung einer Perforierleiste und einer Signatur, welche die Verdrehbarkeit der Verbindungsstücke erhöht und welche zu Verbindungsstücken führt, welche ihre Festigkeit beim Bearbeiten nicht verlieren, sowie nach einer einzigen Leiste, welche bei vielen verschiedenen Materialgewichten und derart verwendet werden kann, daß die erzeugten perforierten Signaturen ohne unerwünschte Knitterungen oder Falten einfach gebündelt werden. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Perforierleiste und eine verbesserte Signatur zur Verwendung in der Druckindustrie bei einer Vielfalt verschiedener Papierwerkstoffe und Buchgrößen zu schaffen.
Demgemäß umfassen die Perforierleiste und die Signatur der vorliegenden Erfindung eine Einheitsleiste, welche eine sehr schmale Breite im Verhältnis zu deren Länge aufweist. Eine Schneidkante ist lediglich entlang einer der Längsseiten der Leiste ausgebildet. Die Schneidkante umfaßt eine Kombination einer Anzahl in Abstand angeordneter gerader und gewinkelter bzw. gekrümmter Abschnitte, welche derart angeordnet sind, daß diese bezüglich eines Mittelpunkts auf der Länge der Perforierleiste lediglich entlang einer einzigen Seite der Schneidkante nach innen weisen. Das bedeutet, daß die Abschnitte auf beiden Seiten des Mittelpunkts in der gleichen Richtung von der Kante fort gekrümmt und/oder gewinkelt sind.
Ferner weist eine faltbare Signatur der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Blättern auf und ist entlang einer länglichen Faltlinie faltbar, wobei die Faltlinie eine Anzahl in Abstand angeordneter Perforierungen aufweist, welche durch die Blätter hindurch verlaufen, wobei die in Abstand angeordneten Perforierungen ferner eine Kombination gerader Schnitte und gewinkelter Schnitte umfassen. Die gewinkelten Schnitte sind von der länglichen Faltlinie fort gewinkelt und alle lediglich auf einer einzigen Seite der länglichen Faltlinie angeordnet. Jede der Perforierungen ist in dem Abstand eines Verbindungsstücks von der benachbarten Perforierung angeordnet. Die Signatur umfaßt eine Kombination einer Vielzahl in Abstand angeordneter gerader und gewinkelter bzw. gekrümmter Schnitte.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen genauer aus der folgenden genauen Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels, den beigefügten Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung hervor, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Perforierleiste der vorliegenden Erfindung ist und die geraden und gewinkelten Perforierabschnitte darstellt;
Fig. 2 eine seitliche Draufsicht der Perforierleiste von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Draufsicht einer Faltlinie einer perforierten Signatur, welche durch die Perforierleiste der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, von oben ist, wobei diese gerade und gewinkelte, gekrümmte und gerade Perforierungen darstellt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Signatur ist, welche nach einer Hackerfaltung ausgebildet wird, und die Faltlinie einer Signatur darstellt, welche durch die Perforierleiste der vorliegenden Erfindung ausgebildet wird; und
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Perforierzylinders ist und einen Leistenblock und eine Perforierleiste darstellt.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist beispielhaft in den Fig. 1-5 dargestellt. Unter speziellem Bezug auf die Fig. 1 & 2 umfaßt eine Perforierleiste 10 einen einheitlichen Leistenkörper 12, welcher eine sehr schmale Breite, verglichen mit dessen Länge, aufweist. Eine Längskante 14 wird zur Ausbildung einer einzigen in Längsrichtung verlaufenden geraden Schneidkante 16 verwendet, welche generell bei dem ungefähr zentralen Mittelpunkt 18 des einheitlichen Leistenkörpers 12 angeordnet ist. Abhängig von den Druckerfordernissen kann der zentrale Mittelpunkt 18 mehrere Zoll von der mathematischen Mitte des Leistenkörpers 12 entfernt angeordnet sein. Eine Reihe gewinkelter, in dieser Figur gekrümmter, Zähne 20 und gerader Zähne 22 verläuft von dem Mittelpunkt 18 ausgehend auf beiden Seiten einer einzigen, langen, geraden Schneidkante 16 nach außen. Die gekrümmten Zähne 20 und die geraden Zähne 22 sind durch Zwischenräume 24 in Abstand voneinander angeordnet. Diese Zwischenräume 24 führen zu ungeschnittenen Papierabschnitten, welche Verbindungsstücke genannt werden, deren Breite sich gemäß dem Zwischenraum 24 ändert. Der Zwischenraum 24 ändert sich bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entlang der gesamten Faltlinie nach jedem gekrümmten Zahn 20 in einem Bereich von zwischen 1/8 Zoll und 1/32 Zoll. Es ist wichtig, daß der Zwischenraum 24 nach jedem geraden Abschnitt kleiner als der Zwischenraum 24 nach jedem gekrümmten Abschnitt ist, so daß das Verbindungsstück, welches auf den geraden Schnitt folgt, das schmalste Verbindungsstück auf der Faltlinie ist. Der mittlere Abschnitt der Falte, welcher der kritischste Bereich ist, weist das Verbindungsstück minimaler Breite auf. Die äußeren Abschnitte weisen die maximale Verbindungsstückbreite auf. Dies ermöglicht ferner eine unterschiedliche Verdrehungswirkung und Festigkeit kleiner Abschnitte, welche bei verschiedenen Druckpressen benötigt werden.
In Fig. 3 sind die Zwischenräume 24 entlang der Faltlinie 26 zu sehen. Fig. 3 zeigt ferner zwei wichtige Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber Perforierleisten des Stands der Technik auf. Zunächst wurde festgestellt, daß die Faltbarkeit der Signatur von der Verdrehbarkeit der Verbindungsstücke 28 abhängt. Mittels der vorliegenden Erfindung führen die gekrümmten Zähne 20 zu gekrümmten Schnitten 21, welche ein Verdrehen besser als gerade oder gerade gewinkelte Schnitte des Stands der Technik ermöglichen. Ferner sind gewinkelte gerade Schnitte 23, welche sämtlich lediglich auf der gleichen einen Seite des mittleren Schnitts 19 angeordnet sind, in Fig. 3 dargestellt. Diese sind gleichfalls gut geeignet, sofern die Schnitte auf beiden Seiten des mittleren Schnitts alle auf der gleichen Seite der Mittellinie 26 angeordnet sind, wie dies die Erfindung erfordert.
Ferner stellt Fig. 3 einen weiteren erheblichen Vorteil der vorliegenden Erfindung dar, welcher darin besteht, daß die gekrümmten Zähne 20 derart angeordnet sind, daß die bewirkten gekrümmten Schnitte 21 von beiden Seiten des Mittelpunkts 18 ausgehend nach innen zu dem Mittelpunkt 18 hin gekrümmt sind. Dadurch wird, wie die Erfinder feststellten, eine knitterungsfreie Falte ermöglicht. Ferner ist es wichtig, daß die Faltlinie 26 Perforierungen aufweist, gleichgültig, ob gerade oder gekrümmt, welche lediglich auf einer Seite 29 der Faltlinie 26 und nicht auf der gegenüberliegenden Seite 30 der Faltlinie verlaufen. Wie ferner klarer in Fig. 4 dargestellt, weist, wenn die Signatur entlang der Hackerfalte 34 gefaltet wird, die längliche Faltlinie 26 lediglich auf der Innenseite 36 der Signatur 32 und nicht auf der Außenseite 38 der Signatur 32 Perforierungen auf. Dies bedeutet, daß keine losen Kanten oder Papierumklappungen vorliegen, welche außerhalb der Falte verlaufen, und dies ermöglicht das einfache Stapeln der Signaturen 32 zum Binden, ohne daß die Signaturen aneinander verhängen, wie dies bei Perforierleisten des Stands der Technik und den resultierenden Signaturen üblich ist. Wieder nützen die Schnitte auf der Innenseite der Falte dem inneren Abschnitt der gefalteten Signaturen durch die Verhinderung von Knitterungen und Falten. Ferner hält dies den äußeren Abschnitt der Signaturen frei von gezackten Kanten, welche Störungen bei der Ablage an der Presse, den Bündelungstischen und dem Bindevorgang bewirken.
In Fig. 5 ist ein Abschnitt einer Faltvorrichtung einer Rotationsdruckpresse zu sehen, welcher einen Perforierzylinder 40 und einen damit zusammenwirkenden Gegenperforierzylinder 42 umfaßt. Der Perforierzylinder 40 weist einen Leistenblock 44 und ein Paar von Backengummis 46, welche eine Perforierleiste 10 umgeben, auf. Die Perforierleiste 10 ist bei bzw. sehr nahe bei der Oberseite der Leistenbackengummis 46 angeordnet, so daß, wenn die Signatur 32 durch die Perforierleiste 10 geschnitten wird, die Backengummis 46 ein Abstoßen des perforierten Papiers von der Leiste unterstützen.
Es ist ein weiterer Vorteil der Perforierleiste der vorliegenden Erfindung, daß der elastische Steg 48 wesentlich härter sein kann, da die scharfe schmale Leiste 12 der vorliegenden Erfindung sich nicht so weit von den Backengummis 46 fort zu erstrecken braucht, um die Signatur 32 zu schneiden, wie dies bei den meisten in der Technik bekannten Leisten erforderlich ist. Dies hat wiederum zur Folge, daß der elastische Steg 48 wesentlich härter sein kann. Ferner hat dies zur Folge, daß die Signatur 32 nicht in einer Vertiefung verklemmt wird, welche sich bei den weichen elastischen Stegen von Leisten des Stands der Technik früh ausbildet. Daher sind die Perforierungen der vorliegenden Perforierklinge sauber und scharf und die Verbindungsstücke werden nicht durch die Wirkung der Leiste, welche aus einer tiefen Vertiefung entfernt wird, gedehnt oder gerissen, wie dies wiederum bei weichen elastischen Stegen des Stands der Technik normalerweise erfolgt.
Es ist ein weiterer Vorteil der dünnen, schmalen Leiste 12 der vorliegenden Erfindung, daß diese, da diese geeignet ist, bei bzw. unterhalb des Gummibackenniveaus angeordnet zu werden, ein Leistendrehen, also die Wirkung der Leiste, welche gegen den elastischen Steg gedreht wird, vermindert, wenn diese aus der Rinne gedreht wird, welche normalerweise in dem elastischen Steg ausgebildet wird. Dies minimiert Verschleiß und Abnutzung der Leiste und minimiert die Belastung der Verbindungsstücke. Die Krümmung der gekrümmten Kante ist, wenn diese verwendet wird, geeignet gestaltet, um Beschädigungen der Schneidfläche dadurch zu verhindern, daß diese den gleichen Umfang wie die Gegenschneidfläche bei einer minimalen notwendigen Tiefe aufweist. Es ist wichtig, daß die gekrümmten und geraden Kanten, welche sich alle auf einer Seite befinden, die Verdrehungswirkung der Stege während der Hackerfaltung verbessern. Diese ermöglichen ferner einen breiteren Bereich von Hacker- und Ablageeinstellungen.
Generell ermöglicht es die Perforierleiste 10 der vorliegenden Erfindung, Signaturen vorteilhafter als Perforierleisten des Stands der Technik zu falten, da die Perforierleiste 10 bewirkt, daß Verbindungsstücke 28 erzeugt werden, welche mechanisch und einfach verdreht werden. Dies ist das Ergebnis der geraden und/oder gekrümmten Zähne 20, welche bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel generell mit 22 Grad gewinkelt sind. Generell jedoch werden die besten Ergebnisse mit geraden und/oder gekrümmten Zähnen erreicht, welche mit 10 bis 40 Grad gewinkelt sind. Die Leiste kann sämtlich gekrümmte Schnitte aufweisen, mit der Ausnahme der geraden Schneidkante 16. Ferner umfaßt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein sich wiederholendes Muster dreier gewinkelter, gerader oder gekrümmter Zähne 20, auf welche ein gerader Zahn 22 folgt. Die Aufgabe des im Wechsel angeordneten geraden Zahns ist es, eine Signatur zu liefern, welche gerade Schnitte, durchsetzt mit den gewinkelten Schnitten, aufweist, welche dazu beitragen, daß die Signatur 26 beim Falten die Faltlinie hält. Es sei darauf hingewiesen, daß die gekrümmten Zähne 20 "U"-förmig oder gerade gewinkelt sein können, sofern das Muster und die Anordnung der vorliegenden Beschreibung entsprechen.
Die Perforierleiste 10 der vorliegenden Erfindung erzeugt wiederum eine Signatur mit einer Faltlinie, welche eine Folge gewinkelter, gerader und/oder gekrümmter Schnitte und gerader Schnitte umfaßt. Dies erzeugt eine Reihe von Verbindungsstücken 28, wobei die Außenseite des gewinkelten Schnitts von den Außenkanten der gefalteten Signatur her beginnend zu der Hackerfaltlinie 34 weist, wie in Fig. 4 dargestellt. Dies führt zu entgegengesetzt gewinkelten geschnittenen Verbindungsstücken 28, welche von den zwei Seiten der Hackerfalte 38 her zu der Mitte weisen. Das bedeutet, daß sämtliche der gewinkelten geschnittenen Verbindungsstücke generell bei der Außenkante beginnen und zu der Innenseite der gefalteten Signatur hin gewinkelt sind, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Erfinder stellten fest, daß diese Richtung dem Verbindungsstück 28 die beste Verdrehungswirkung bei dem Hackerfaltvorgang verleiht. Ein Grund ist, daß der gewinkelte Schnitt durch die Fasern des Papiers schneidet und dieses dadurch schwächt, wodurch es ermöglicht wird, dieses einfacher zu verdrehen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Perforierleiste und eine Signatur, welche die Notwendigkeit beseitigt, daß Pressebediener eine teure Sammlung von Leisten zur Verwendung bei verschiedenen Gewichten, Größen und Papier- und Oberflächentypen anlegen. Eine einzige Leiste der vorliegenden Erfindung kann in dem gesamten Bereich von Papieren, welche Druckern begegnen, verwendet werden, ist wirtschaftlich und von einfacher Gestaltung und weist den wichtigen Vorteil auf, eine Leiste zu schaffen, welche vielseitig und einfach zu verwenden ist.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel davon offenbart wurde, sei darauf hingewiesen, daß andere Ausführungsbeispiele möglich sind, welche unter Wesen und Umfang der Erfindung fallen, wie durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Perforierleiste (10), umfassend:

(a) eine Einheitsleiste (12), deren Breite gegenüber deren Länge sehr schmal ist; und

(b) eine Schneidkante (16) längs der Längsseite der Einheitsleiste; wobei die Schneidkante eine Kombination aus einer Vielzahl von in Abstand angeordneten geradlinigen (22) und gewinkelten bzw. gekrümmten (20) Abschnitten, welche derart angeordnet sind, daß die gewinkelten bzw. gekrümmten Abschnitte bezüglich eines Mittelpunkts (18) auf der Länge der Perforierleiste und längs einer einzigen Seite der Schneidkante nach innen weisen, umfaßt.

2. Perforierleiste nach Anspruch 1, wobei die gewinkelten Abschnitte auf beiden Seiten des Mittelpunkts um 22 Grad hin zum Mittelpunkt gewinkelt sind.

3. Perforierleiste nach Anspruch 1, wobei die gewinkelten Abschnitte um 10 bis 40 Grad hin zum Mittelpunkt gewinkelt sind.

4. Perforierleiste nach Anspruch 1, wobei die Kombination aus geradlinigen und gewinkelten Abschnitten am Mittelpunkt mit einer einzigen langen geradlinigen Kante beginnt, welche auf beiden Seiten des Mittelpunkts von einem sich wiederholenden Muster aus drei gewinkelten Kanten und einer geradlinigen Kante gefolgt ist.

5. Perforierleiste nach Anspruch 1, wobei die zwischen den Abschnitten gebildeten Zwischenräume zwischen 1/8 und 1/32 Zoll nach jedem gewinkelten Abschnitt und weniger als das nach jedem geradlinigen Abschnitt betragen.

6. Faltbare Signatur mit einer Vielzahl von Blättern, wobei die faltbare Signatur längs einer länglichen Faltlinie (26) faltbar ist, die Faltlinie eine Vielzahl von in Abstand angeordneten Perforierungen aufweist, welche sich durch die Vielzahl der Blätter hindurch erstrecken, die in Abstand angeordneten Perforierungen eine Kombination aus geradlinigen Schnitten und gewinkelten Schnitten umfaßt und die gewinkelten Schnitte von der länglichen Faltlinie weg gewinkelt sind und auf einer einzigen Seite der länglichen Faltlinie liegen; wobei jede der Perforierungen von benachbarten Perforierungen um ein Verbindungsstück in Abstand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kombination aus einer Vielzahl von in Abstand angeordneten geradlinigen und gewinkelten bzw. gekrümmten Abschnitten umfaßt.

7. Faltbare Signatur nach Anspruch 6, wobei die gewinkelten Schnitte auf beiden Seiten eines Mittelpunkts auf der länglichen Faltlinie um 22 Grad hin zum Mittelpunkt gewinkelt sind.

8. Faltbare Signatur nach Anspruch 6, wobei die gewinkelten Schnitte um 10 bis 40 Grad hin zu einem Mittelpunkt auf der länglichen Faltlinie gewinkelt sind.

9. Faltbare Signatur nach Anspruch 6, wobei die Kombination aus geradlinigen und gewinkelten Schnitten an einem Mittelpunkt auf der länglichen Faltlinie mit einem einzigen langen Schnitt beginnt, welcher auf beiden Seiten des langen Schnittes von einem sich wiederholenden Muster aus drei gewinkelten Schnitten und einem geradlinigen Schnitt gefolgt ist.

10. Faltbare Signatur nach Anspruch 6, wobei jedes Verbindungsstück zwischen 1/8 und 1/32 Zoll nach jedem gewinkelten Abschnitt auf der gesamten Faltlinie nach jedem gewinkelten Schnitt und weniger als das nach jedem geradlinigen Schnitt beträgt, so daß jedes Verbindungsstück, welches auf jeden geradlinigen Schnitt folgt, schmäler ist als die Verbindungsstücke nach jedem gewinkelten Schnitt auf der Faltlinie.

11. Perforierleiste nach Anspruch 1, wobei die Schneidkante eine Kombination aus gewinkelten Schnitten und einem einzigen geradlinigen Schnitt umfaßt.