EP0379712B1 - Vorrichtung zum zickzackförmigen Falten einer Papierbahn - Google Patents

Vorrichtung zum zickzackförmigen Falten einer Papierbahn Download PDF

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EP0379712B1
EP0379712B1 EP89123624A EP89123624A EP0379712B1 EP 0379712 B1 EP0379712 B1 EP 0379712B1 EP 89123624 A EP89123624 A EP 89123624A EP 89123624 A EP89123624 A EP 89123624A EP 0379712 B1 EP0379712 B1 EP 0379712B1
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EP
European Patent Office
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paper web
guide
folding
feed
nip
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP89123624A
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English (en)
French (fr)
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EP0379712A1 (de
Inventor
Edwin Straub
Werner Schmidlin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faltex AG
Original Assignee
Faltex AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H45/00—Folding thin material
    • B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
    • B65H45/20—Zig-zag folders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H45/00—Folding thin material
    • B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
    • B65H45/14—Buckling folders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/11—Dimensional aspect of article or web
    • B65H2701/112—Section geometry
    • B65H2701/1123—Folded article or web
    • B65H2701/11231—Fan-folded material or zig-zag or leporello

Definitions

  • the present invention relates to a device for zigzag-shaped folding of a paper web according to the preamble of claim 1.
  • Such a device is known for example from DE-PS 21 34 898.
  • the paper web to be folded is guided against this surface through the backstop provided in the feeder in a plane which is approximately at right angles to a circumferential surface.
  • the leading edge region of the paper web is deflected in the circumferential direction and fed to a first folding nip formed by this surface and a folding roller.
  • a further folding roller is provided symmetrically with respect to the plane mentioned, which also forms a folding gap together with the surface.
  • the paper web that is prevented from moving back against the feed direction by means of the backstop is bulged out in the area between the surface and the two folding rollers and in the folding gap at the front in the circumferential direction to form a new one Fold introduced.
  • the surface is driven further in the same direction of rotation in order to convey the fully folded paper web out of the corresponding fold gap.
  • the paper web is aligned with its lateral edge on a bar before insertion, it is not ensured that the paper web is drawn in a straight direction into the first nip and thus the subsequent folds take place exactly at right angles to the lateral edge of the paper web . It is conceivable that the leading edge section of the paper web is deformed, for example as a result of different moisture levels or due to storage on rolls, and the leading edge of the paper web is therefore not simultaneously covered over the entire width of the paper web by the surface and the relevant folding roller and into the Fold gap is drawn. This can lead to a one-sided tension in the paper web, so that its longitudinal direction no longer runs exactly in the feed direction.
  • the introduction of the paper web with the front edge in front into the upward folding gap is very difficult since the dead weight of the paper web counteracts. Furthermore, it can lead to problems in the known device if the trailing edge of the paper web comes to lie in the area between the backstop and the last active folding nip during the last reversal of the direction of the surface. After the reversal of direction, the paper web can, if necessary, retreat as far as the backstop, which can lead to a fold that is not precisely defined in its position and even runs at a steep angle.
  • this has the disadvantage that the folded paper web cannot be conveyed out of the device in any direction, and secondly, in the case of small distances between successive folds, an end section of the paper web that is longer than the distance between two remains after the last fold adjacent folds, so that one last fold must be carried out by hand later.
  • a folding machine is known from EP-A-0 037 650, in which the two folding nips are each formed by a folding roller and a surface interacting with them. The space between these surfaces is covered by a guide plate, on the side facing away from the feed, a guide member with rake-like guide rails is pivotally mounted. To guide the leading edge of a fed paper web to the first folding nip, the guide member is pivoted so that the guide rails engage in the storage space through the guide plate. Before the surfaces are reversed for the first time, the guide member is pivoted back outside the storage space and remains there until a new paper web is fed for folding.
  • the passage formed by the one guide element and a folding roller aligns the leading edge section of the paper web over its entire width and guides the leading edge of the paper web in a defined manner into a first folding nip.
  • the guide elements, together with the folding rollers, form a guide channel in which the paper web is guided up to the inlet into the folding nip. It is therefore also easily possible to use the paper web with your insert the leading edge into a first upward nip.
  • the guide elements are moved in the respective direction of rotation of the surface towards the other end position. As a result, the bulged section of the paper web, guided in a defined manner, is brought into the area of the inlet of the next nip, which increases the accuracy of the folding.
  • the guide members ensure an exact and complete folding of a paper web with a small distance between adjacent folds.
  • the narrowed passage thus precisely guides the section of the paper web originating from the feed and also the section of the paper web lying between the surface and the guide members.
  • the folding device shown in the figures has a feed 10 with a feed channel 12 for the paper web 14 shown in dashed lines.
  • a backstop 16 is arranged in the end region of the feed channel 12.
  • the end of the feed channel 12 following on the one and on the other side of the backstop 16 arranged folding nips 18, 18 'are provided.
  • the end region of the feed channel 12 extends with respect to the drive cylinder 22 approximately in the radial direction and the two folding rollers 24, 24 'are approximately symmetrical to arranged by the end region of the feed channel 12 plane.
  • the drive cylinder 22 and the folding rollers 24, 24' limit a storage space designated by 26.
  • each guide member 28, 30 denote two guide members which have a plurality of parallel guide rails 32 spaced apart from one another in the axial direction of the drive cylinder 22 and arranged in a computing manner.
  • the mutually directed free ends 34 of the guide rails 32 of the two guide members 28, 30 are spaced apart and lie on a line running parallel to the axis of rotation 36 of the drive cylinder 22.
  • the guide rails 32 of each guide member 28, 30 are fastened at their end regions 38 facing away from the free ends 34 to a support 40 running in the axial direction.
  • the two guide members 28, 30 can be brought together from a lower end position shown in FIGS. 1 and 3 into an upper end position shown in FIG. 2 and back again.
  • the guide rails 32 of the upper guide member 28 protrude into the storage space 26, and the free ends 34 together with the lower folding roller 24 delimit a passage 42 for the paper web 14 (see in particular FIG. 1).
  • the guide rails 32 of the lower guide member 30 are pulled out of the area of the storage space 26.
  • the guide rails 32 of the upper guide member 28 are pulled out of the storage space 26 and the passage 42 is now formed by the upper folding roller 24 'and the free ends 34 of the guide rails 32 of the lower guide member 30 which now extend into the storage space 26.
  • the guide rails 32 run in their free end regions approximately coaxially to the drive cylinder 22 and have on the side facing away from the drive cylinder 22 and facing the feeder 10 guide surfaces 44, which together with the lateral surface of the folding roller 24, 24 ', with which they narrow the passage Form 42 for the paper web 14, enclose an acute angle ⁇ (Fig. 1).
  • the two folding rollers 24, 24 'and the relevant guide surfaces 44 form a channel-shaped guide for the paper web 14.
  • each folding roller 24, 24 ' has a plurality of rollers 48 which are freely rotatably mounted on a respective folding roller shaft 46, 46' and which are spaced apart in the axial direction and between which the guide rails 32 are guided.
  • the guide rails 32 run between the drive cylinder 22 and the relevant folding roller shaft 46, 46 '.
  • the folding roller shafts 46, 46 ' are arranged on pivot levers 50 which are biased against the drive cylinder 22 (FIGS. 1 and 2).
  • each guide member 28, 30 Provided on at least one guide rail 32 of each guide member 28, 30 is a stop cam 52, 52 'protruding outward with respect to the drive cylinder 22 approximately in the radial direction, which together with the relevant folding roller shaft 46, 46' defines the respective end position of the guide members 28, 30.
  • the stop cam 52 of the upper guide member 28 on the folding roller shaft 46 'of the upper folding roller 24' and in the upper end position shown in Figure 2, the stop cam 52 'of the lower guide member 30 is supported on the folding roller shaft 46 of the lower folding roller 24.
  • the drive cylinder 22 is seated in a rotationally fixed manner on a rotary shaft 60 which is freely rotatably mounted on side bearing plates 62.
  • a sprocket 64 which is connected to the drive (not shown) via a chain 66 indicated by dash-dotted lines, also sits on the shaft 60 in a rotationally fixed manner.
  • a holding member 68 is freely rotatably mounted on the shaft 60 in the area between the latter and the respective end shield 62.
  • Each holding member 68 has three holding arms 70, 70 'and 72 running in the radial direction and offset from one another by approximately 120 °, the free ends of which project in the radial direction beyond the drive cylinder 22.
  • the carrier 40 for the guide rails 32 of the guide members 28, 30 are attached.
  • the holding arms 72 have lugs 74 which are directed towards one another in their end regions and protrude into the region of the drive cylinder 22.
  • Recesses 76 extending in the radial direction are formed on them, in each of which a friction shoe 78 is guided, which is biased by means of a spring 80 against the surface 20 of the drive cylinder 22.
  • the backstop 16 has a plurality of conveyor rollers 82 arranged next to one another, of which only one is visible in FIGS. 1 and 2, which are connected to a freewheel which is effective in the feed direction Z.
  • freely rotatably mounted balls 84 are provided which are biased in the direction against the conveyor rollers 82.
  • the feed channel 12 is delimited by upper and lower guide plates 86 which run parallel to one another and which have recesses 88 in the area of the backstop 16 for the conveyor rollers 82 and the balls 84.
  • the conveyor rollers 82 and balls 84 form a conveyor nip 90 for the paper web 14 guided in the feed channel 12.
  • the conveyor rollers 82 are driven for the introduction of the paper web 14 into the folding device. Once the leading edge section of the paper web 14 is inserted into a first nip 18, the conveyor rollers 82 are no longer driven and only act as a backstop for the paper web 14.
  • the backstop 16 upstream and downstream of the first folding nip 18 each a schematically illustrated sensor 92, 92 'is provided, which are connected to a control device, not shown, which controls the drive for the drive cylinder 22 and the drive of the conveyor rollers 82.
  • These sensors 92, 92 ' for example light barriers, each emit a signal when the leading edge 94 of the paper web 14 passes beneath them.
  • the leading edge 94 of the paper web 14 is in the region of the second sensor 92 '.
  • the guide rails 32 together with the surface 20 of the drive cylinder 22 form a guide channel 96 for the paper web 14 on the side opposite the storage space 26 with respect to the relevant nip 18, 18 '.
  • the folder works as follows.
  • the paper web 14 to be folded is aligned on a table, not shown, in front of the feed 10 with its side edge on a guide bar, as is known, for example, from DE-PS 21 34 898.
  • the paper web 14 is introduced into the feed channel 12 in the feed direction Z.
  • the sensor 92 detects the leading edge 94 of the paper web 14
  • the drive for the drive cylinder 22 is started, which is driven in the counterclockwise direction.
  • the holding members 68 likewise taken in a counterclockwise direction and the guide members 28, 30 pivoted into the lower end position, shown in FIG. 1.
  • the conveyor rollers 82 are also driven in the feed direction Z.
  • the leading edge 94 enters the conveying nip 90, whereupon the conveying rollers 82 and the balls 84 grip the paper web 14 and automatically convey it further in the feed direction Z.
  • the leading edge 94 enters the area between the two folding rollers 24, 24 'and is inserted in the storage space 26 through the guide surfaces 44 over its entire width into the tapered passage 42.
  • the passage 42 is formed by the upper, that is to say rear in the circumferential direction of the surface 20, guide member 28 and the lower, that is to say front, folding roller 24.
  • the narrow narrow passage 42 does not form an obstacle for the introduction of the paper web 14.
  • the leading edge section of the paper web 94 is deflected by the guide surfaces 44 in the direction towards the first folding nip 18 and is thus introduced into it in a defined manner.
  • the leading edge section of the paper web 14 is gripped by the surface 20 and the lower folding roller 24 and is conveyed against the guide channel 96 between the surface 20 and the guide rails 32 of the lower guide member 30.
  • This folding program now specifies to the drive of the drive cylinder 22 how far it is to be driven in one and in the other direction of rotation.
  • the drive cylinder 22 is braked and then driven clockwise.
  • the paper web 42 is pushed against the feed direction Z.
  • a backing of the paper web 14 is prevented by the backstop 16.
  • the section of the paper web 14 located in the storage space 26 is bulged in the direction against the folding gap 18 '.
  • the holding members 68 are also carried along due to friction between the surface 20 and the friction shoes 78 in order to pivot the guide members 28, 30 into the upper end position shown in FIG.
  • the passage 42 is formed by the lower, that is, rear in the circumferential direction of the surface 20, guide member 30 and the upper, that is, front, folding roller 24 '. Due to the pivoting of the guide rails 32 of the lower guide member 30 into the storage space 26, the bulge of the paper web 14 is defined against the upper nip 18 ', whereby due to the inherent rigidity of the paper web 14, the two ends of the free ends 34 of the paper web 14 to Carrying on the surface 20 and the upper folding roller 24 'are created. The section of the paper web 14 which is bulged in this way reaches the folding gap 18 ', where the paper web 14 is folded for the first time.
  • the drive cylinder 22 is driven in the counterclockwise direction for conveying the fully folded paper web 14 out of the folding device through the lower guide channel 96.
  • the finished folded paper web 14 is located in the area of the upper nip 18 'and guide channel 96, as a result of the pivoting of the guide members 28, 30 into the lower end position of the part of the folded paper web which is now seen in the direction of rotation 14 in the area of the storage space 26 through the guide rails 32 of the upper guide member 28 in the direction against the lower folding gap 18. This prevents the formation of ears or the new bending of the end region of the paper web 14, even if the end of the paper web 14 is pushed in the direction against the folding gap 18 and is not pulled.
  • the folding rollers 24, 24 ' can be formed in one piece and with circumferential grooves through which the guide rails 32 are guided.
  • the stops and counter-stops can be provided at other locations for setting both end positions of the guide members 28, 30.
  • the conveyor rollers 82 are not driven.
  • the paper web 14 to be folded is to be pushed forward by hand until the leading edge region runs into a folding gap 18, 18 '.
  • the guide members 28, 30 only develop their full effect when the paper web 14 to be folded is inserted and the finished paper web 14 is carried out from the folding device.

Landscapes

  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zickzackförmigen Falten einer Papierbahn gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 21 34 898 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die zu faltende Papierbahn durch die in der Zuführung vorgesehene Rücklaufsperre hindurch in einer Ebene, die etwa rechtwinklig zu einer umlaufenden Oberfläche verläuft, gegen diese Oberfläche geführt. Sobald der vorlaufende Rand der Papierbahn an der Oberfläche zur Anlage kommt, wird der vorlaufende Randbereich der Papierbahn in Umlaufrichtung umgelenkt und einem ersten von dieser Oberfläche und einer Faltwalze gebildeten Falzspalt zugeführt. Zu dieser Faltwalze ist bezüglich der genannten Ebene symmetrisch eine weitere Faltwalze vorgesehen, die ebenfalls mit der Oberfläche zusammen einen Falzspalt bildet. Durch abwechselndes Antreiben der Oberfläche in der einen und in der anderen Richtung wird nun nach jeder Richtungsumkehr die mittels der Rücklaufsperre am Zurücklaufen entgegen der Zuführrichtung gehinderte Papierbahn im Bereich zwischen der Oberfläche und den beiden Faltwalzen ausgebuchtet und in den in Umlaufrichtung vorderen Falzspalt unter Bildung eines neuen Falzes eingeführt. Nach der Bildung des letzten Falzes wird die Oberfläche in derselben Umlaufrichtung weiter angetrieben, um die fertig gefaltete Papierbahn aus dem entsprechenden Falzspalt hinauszufördern.
  • Obwohl bei dieser bekannten Vorrichtung die Papierbahn vor dem Einführen mit ihrem seitlichen Rand an einer Leiste ausgerichtet wird, ist es nicht sichergestellt, dass die Papierbahn in gerader Richtung in den ersten Falzspalt eingezogen wird und somit die nachfolgenden Faltungen genau rechtwinklig zum seitlichen Rand der Papierbahn erfolgen. So ist es denkbar, dass der vorauslaufende Randabschnitt der Papierbahn, beispielsweise infolge unterschiedlicher Feuchtigkeit oder durch Lagerung auf Rollen, verformt ist und der vorauslaufende Rand der Papierbahn dadurch nicht über die gesamte Breite der Papierbahn gleichzeitig von der Oberfläche und der betreffenden Faltwalze erfasst und in den Falzspalt eingezogen wird. Dies kann zu einem einseitigen Zug in der Papierbahn führen, so dass deren Längsrichtung nicht mehr genau in Zuführrichtung verläuft. Insbesondere ist das Einführen der Papierbahn mit dem vorderen Rand voraus in den nach oben gerichteten Falzspalt sehr erschwert, da das Eigengewicht der Papierbahn entgegenwirkt. Desweiteren kann es bei der bekannten Vorrichtung zu Problemen führen, wenn der nachlaufende Rand der Papierbahn bei der letzten Richtungsumkehr der Oberfläche im Bereich zwischen der Rücklaufsperre und dem zuletzt aktiven Falzspalt zu liegen kommt. Dabei kann nach der Richtungsumkehr die Papierbahn gegebenenfalls bis zur Rücklaufsperre zurückweichen, was zu einer in ihrer Lage nicht genau definierten und sogar stark schräg verlaufenden Faltung führen kann. Falls der nachlaufende Rand der Papierbahn bei der letzten Richtungsumkehr im Bereich zwischen dem Falzspalt und dem Bereich des geringsten Abstandes zwischen den beiden Faltwalzen liegt, ist es denkbar, dass nach erfolgter Richtungsumkehr der nachlaufende Rand nun vorlaufend problemlos in den betreffenden Falzspalt einläuft. Es ist aber auch möglich, insbesondere wenn der Endabschnitt der Papierbahn in Richtung gegen die Zuführung verformt ist, dass eine weitere nicht kontrollierbare Faltung oder eine Ohrbildung erfolgt. Wegen den beiden letztgenannten Problemen wird bei der bekannten Vorrichtung das Ende der Papierbahn überwacht, um mittels einer Steuerung die letzte Richtungsumkehr zu verhindern. Dies hat erstens den Nachteil, dass die gefaltete Papierbahn nicht in beliebiger Richtung aus der Vorrichtung hinausgefördert werden kann, und dass zweitens bei kleinen Abständen zwischen aufeinanderfolgenden Faltungen nach der letzten Faltung ein Endabschnitt der Papierbahn übrig bleibt, der länger ist, als der Abstand zwischen zwei benachbarten Faltungen, so dass von Hand noch eine letzte Faltung nachträglich ausgeführt werden muss.
  • Aus der EP-A-0 037 650 ist eine Falzmaschine bekannt, bei der die beiden Falzspalte durch je eine Faltwalze und je eine mit diesen zusammenwirkende Oberfläche gebildet sind. Der Zwischenraum zwischen diesen Oberflächen wird von einem Leitblech überdeckt, auf dessen der Zuführung abgewandten Seite ein Führungsorgan mit rechenartig angeordneten Führungsschienen schwenkbar gelagert ist. Zum Leiten des vorauslaufenden Randes einer zugeführten Papierbahn zum ersten Falzspalt wird das Führungsorgan verschwenkt, so dass die Führungsschienen durch das Leitblech hindurch in den Stauraum eingreifen. Vor der ersten Richtungsumkehr der Oberflächen wird das Führungsorgan wieder ausserhalb dem Stauraum zurückverschwenkt und verbleibt dort, bis eine neue Papierbahn zum Falten zugeführt wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemässe Vorrichtung zum zickzackförmigen Falten einer Papierbahn zu schaffen, welche einen geraden Einzug der Papierbahn gewährleistet und gleichzeitig eine unkontrollierte Faltung beim Ausfördern der gefalteten Papierbahn verhindert.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelost.
  • Der von dem einen Führungsorgan und einer Faltwalze gebildete Durchlass richtet den vorlaufenden Randabschnitt der Papierbahn auf seiner gesamten Breite aus und führt den vorlaufenden Rand der Papierbahn definiert in einen ersten Falzspalt ein. Die Führungsorgane bilden zusammen mit den Faltwalzen einen Führungskanal, in welchem die Papierbahn bis zum Einlauf in den Falzspalt geführt ist. Es ist somit ohne weiteres auch möglich, die Papierbahn mit ihrem vorauslaufenden Rand in einen ersten nach oben gerichteten Falzspalt einzuführen. Bei jeder Richtungsumkehr des Antriebes werden die Führungsorgane in der jeweiligen Umlaufrichtung der Oberfläche gegen die andere Endstellung verschoben. Dadurch wird der ausgebuchtete Abschnitt der Papierbahn, definiert geführt, in den Bereich des Einlaufs des nächsten Falzspaltes gebracht, was die Genauigkeit der Faltung erhöht.
  • Befindet sich der nachlaufende Rand der Papierbahn bei einer Richtungsumkehr der Oberfläche im Bereich zwischen den Führungsorganen und der rücklaufsperre, so erfolgt eine genau rechtwinklig zum Seitenrand verlaufende letzte Faltung, da das in Umlaufrichtung hintere Führungsorgan den Endabschnitt der Papierbahn auf der gesamten Breite geführt in den Bereich des Einlasses des betreffenden Falzspaltes bringt. Befindet sich vor einer Richtungsumkehr der nachlaufende Rand der Papierbahn im Bereich zwischen einem Falzspalt und den Führungsorganen, so wird die Bildung eines weiteren Falzes oder eines Ohres verhindert, da der Durchlass ein Ausbiegen des hinteren Randabschnittes der Papierbahn in Richtung gegen die Zuführung verhindert. In entsprechender Weise gewährleisten die Führungsorgane ein genaues und vollständiges Falten einer Papierbahn mit kleinem Abstand zwischen benachbarten Faltungen.
  • Durch den verengten Durchlass wird somit der von der Zuführung herkommende Abschnitt der Papierbahn und auch der zwischen der Oberfläche und den Führungsorganen liegende Abschnitt der Papierbahn genau geführt.
  • Bevorzugte Ausbildungsformen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines in den Figuren vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
  • Es zeigen rein schematisch:
    • Fig 1 und 2
    in Ansicht dasselbe Faltgerät, wobei die Führungsorgane je in einer anderen Endlage dargestellt sind, und
    Fig. 3
    eine Seitenansicht des Gerätes in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1 ohne die Zuführung.
  • Das in den Figuren gezeigte Faltgerät weist eine Zuführung 10 mit einem Zuführkanal 12 für die gestrichelt dargestellte Papierbahn 14 auf. In Zuführrichtung Z gesehen ist im Endbereich des Zuführkanals 12 eine Rücklaufsperre 16 angeordnet. Dem Ende des Zuführkanals 12 folgend sind je auf der einen und auf der anderen Seite der Rücklaufsperre 16 angeordnete Falzspalten 18, 18′ vorgesehen. Diese Falzspalten 18, 18′ werden von der Oberfläche 20 eines drehbar gelagerten und mittels eines nicht dargestellten Antriebes abwechslungsweise in der einen und in der anderen Richtung umlaufend angetriebenen Antriebszylinders 22 und je einer gegen diese vorgespannten Faltwalze 24, 24′ gebildet. Der Endbereich des Zuführkanals 12 verläuft bezüglich des Antriebszylinders 22 ungefähr in radialer Richtung und die beiden Faltwalzen 24, 24′ sind ungefähr symmetrisch zur durch den Endbereich des Zuführkanals 12 definierten Ebene angeordnet. Im Bereich zwischen den beiden Falzspalten 18, 18′ begrenzen der Antriebszylinder 22 und die Faltwalzen 24, 24′ einen mit 26 bezeichneten Stauraum.
  • Mit 28 und 30 sind zwei Führungsorgane bezeichnet, die mehrere parallel zueinander verlaufende in Axialrichtung des Antriebszylinders 22 voneinander beabstandete, rechenartig angeordnete Führungsschienen 32 aufweisen. Die gegeneinander gerichteten freien Enden 34 der Führungsschienen 32 beider Führungsorgane 28, 30 sind voneinander beabstandet und liegen auf je einer parallel zur Drehachse 36 des Antriebszylinders 22 verlaufenden Linie. Die Führungsschienen 32 jedes Führungsorgane 28, 30 sind an ihren den freien Enden 34 abgewandten Endbereichen 38 an einem in axialer Richtung verlaufenden Träger 40 befestigt.
  • Wie dies weiter unten ausführlich beschrieben ist, sind die beiden Führungsorgane 28, 30 zusammen von einer in den Figuren 1 und 3 dargestellten unteren Endlage in eine in der Figur 2 gezeigten obere Endlage und wieder zurück bringbar. In der unteren Endlage stehen die Führungsschienen 32 des oberen Führungsorganes 28 in den Stauraum 26 vor, und die freien Enden 34 begrenzen zusammen mit der unteren Faltwalze 24 einen Durchlass 42 für die Papierbahn 14 (siehe insbesondere Fig. 1). In dieser unteren Endlage sind die Führungsschienen 32 des unteren Führungsorganes 30 aus dem Bereich des Stauraumes 26 herausgezogen.
  • In der oberen Endlage (Fig.2) der Führungsorgane 28, 30 sind die Führungsschienen 32 des oberen Führungsorganes 28 aus dem Stauraum 26 herausgezogen und der Durchlass 42 wird nun durch die obere Faltwalze 24' und die freien Enden 34 der nun in den Stauraum 26 hineinreichenden Führungsschienen 32 des unteren Führungsorganes 30 gebildet. Die Führungsschienen 32 verlaufen in ihren freien Endbereichen etwa koaxial zum Antriebszylinder 22 und weisen auf der vom Antriebszylinder 22 abgewandten und der Zuführung 10 zugewandten Seite Führungsflächen 44 auf, die zusammen mit der Mantelfläche der Faltwalze 24, 24', mit welcher sie den sich verengenden Durchlass 42 für die Papierbahn 14 bilden, einen spitzen Winkel α einschliessen (Fig. 1). Im Bereich zwischen dem Ende des Zuführkanals 12 und dem Durchlass 42 bilden die beiden Faltwalzen 24, 24' und die betreffenden Führungsflächen 44 eine kanalförmige Führung für die Papierbahn 14.
  • Wie dies insbesondere aus der Figur 3 ersichtlich ist, weist jede Faltwalze 24, 24' mehrere auf einer betreffenden Faltwalzenwelle 46, 46' frei drehbar gelagerte Walzen 48 auf, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind und zwischen welchen jeweils die Führungsschienen 32 hindurchgeführt sind. Dabei verlaufen die Führungsschienen 32 zwischen dem Antriebszylinder 22 und der betreffenden Faltwalzenwelle 46, 46'. Die Faltwalzenwellen 46, 46' sind an Schwenkhebeln 50 angeordnet, welche gegen den Antriebszylinder 22 vorgespannt sind (Fig. 1 und 2). An mindestens einer Führungsschiene 32 jedes Führungsorganes 28, 30 ist ein bezüglich des Antriebszylinders 22 ungefähr in radialer Richtung gegen aussen vorstehender Anschlagnocken 52, 52' vorgesehen, welcher zusammen mit der betreffenden Faltwalzenwelle 46, 46' die jeweilige Endlage der Führungsorgane 28, 30 definiert. In der in der Figur 1 gezeigten unteren Endlage steht der Anschlagnocken 52 des oberen Führungsorganes 28 an der Faltwalzenwelle 46′ der oberen Faltwalze 24′ an, und in der in der Figur 2 gezeigten oberen Endlage stützt sich der Anschlagnocken 52′ des unteren Führungsorganes 30 an der Faltwalzenwelle 46 der unteren Faltwalze 24 ab.
  • Wie dies aus der Figur 3 besonders gut ersichtlich ist, sitzt der Antriebszylinder 22 drehfest auf einer Drehwelle 60, welche an seitlichen Lagerschildern 62 frei drehbar gelagert ist. Auf der Welle 60 sitzt ebenfalls drehfest ein Kettenrad 64, das über eine strichpunktiert angedeutete Kette 66 mit dem nicht dargestellten Antrieb verbunden ist. Beidseits des Antriebszylinder 22 ist im Bereich zwischen diesem und dem jeweiligen Lagerschild 62 ein Halteorgan 68 auf der Welle 60 frei drehbar gelagert. Jedes Halteorgan 68 weist drei in radialer Richtung verlaufende und gegeneinander ungefähr um 120° versetzte Haltearme 70, 70′ und 72 auf, deren freie Enden in radialer Richtung über den Antriebsylinder 22 vorstehen. Im Bereich zwischen den beiden Haltearmen 70, 70′ sind die Faltwalzen 24, 24′ und die Zuführung 10 angeordnet und an ihren Endbereichen sind die Träger 40 für die Führungsschienen 32 der Führungsorgane 28, 30 befestigt. Die Haltearme 72 weisen in ihren Endbereichen gegeneinander gerichtete Nasen 74 auf, die in den Bereich des Antriebszylinders 22 vorstehen. An ihnen sind in radialer Richtung verlaufende Ausnehmungen 76 ausgebildet, in welchen je ein Reibschuh 78 geführt ist, welcher mittels einer Feder 80 gegen die Oberfläche 20 des Antriebszylinders 22 vorgespannt ist.
  • Beim Drehen des Antriebszylinders 22 im Gegenuhrzeigersinn werden die Halteorgane 68 infolge der Reibung zwischen den Reibschuhen 78 und der Oberfläche 20 mitgenommen bis der Anschlagnocken 52 des oberen Führungsorganes 28 an der Faltwalzenwelle 46′ ansteht (Fig. 1). Sobald die dadurch definierte untere Endlage der Führungsorgane 28, 30 erreicht ist, gleiten die Reibschuhe 78 an der Oberfläche 20 des sich weiterdrehenden Antriebszylinders 22, wodurch sichergestellt ist, dass die Führungsorgane 28, 30 in der unteren Endlage verbleiben. Wird hingegen der Antriebszylinder 22 im Uhrzeigersinn angetrieben, so werden auch die Halteorgane 68 im Uhrzeigersinn mitgenommen, bis der Anschlagnocken 52′ des unteren Führungsorganes 30 an der Faltwalzenwelle 46 ansteht. Beim Weiterdrehen des Antriebszylinders 22 im Uhrzeigersinn wird infolge der Reibung zwischen den Reibschuhen 78 und der Oberfläche 20 des Antriebszylinders 22 die obere Endlage der Führungsorgane 28, 30 beibehalten.
  • Die Rücklaufsperre 16 weist mehrere nebeneinander angeordnete Förderwalzen 82, von welchen in den Figuren 1 und 2 nur eine sichtbar ist, auf, welche mit einem in Zuführrichtung Z wirksamen Freilauf verbunden sind. Bezüglich dem Zuführkanal 12, den Förderwalzen 82 gegenüberliegend, sind frei drehbar gelagerte Kugeln 84 vorgesehen, die in Richtung gegen die Förderwalzen 82 vorgespannt sind. Der Zuführkanal 12 ist durch parallel zueinander verlaufende obere und untere Führungsbleche 86 begrenzt, welche im Bereich der Rücklaufsperre 16 für die Förderwalzen 82 und die Kugeln 84 Ausnehmungen 88 aufweisen. Die Förderwalzen 82 und Kugeln 84 bilden einen Förderspalt 90 für die im Zuführkanal 12 geführte Papierbahn 14. Die Förderwalzen 82 sind für das Einführen der Papierbahn 14 in das Faltgerät angetrieben. Sobald der vorlaufende Randabschnitt der Papierbahn 14 in einen ersten Falzspalt 18 eingeführt ist, sind die Förderwalzen 82 nicht mehr angetrieben und wirken nur noch als Rücklaufsperre für die Papierbahn 14.
  • Der Rücklaufsperre 16 vorgelagert und dem ersten Falzspalt 18 nachgelagert ist je ein schematisch dargestellter Sensor 92, 92′ vorgesehen, welche mit einer nicht dargestellten Steuervorrichtung verbunden sind, welche den Antrieb für den Antriebszylinder 22 und das Antreiben der Förderwalzen 82 steuert. Diese Sensoren 92, 92′, beispielsweise Lichtschranken, geben jeweils ein Signal ab, wenn der vorlaufende Rand 94 der Papierbahn 14 unter ihnen durchläuft. In der Figur 1 befindet sich der vorlaufende Rand 94 der Papierbahn 14 im Bereich des zweiten Sensors 92′.
  • Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass die Führungsschienen 32 zusammen mit der Oberfläche 20 des Antriebszylinders 22 auf der bezüglich des betreffenden Falzspaltes 18, 18′ dem Stauraum 26 gegenüberliegenden Seite je einen Führungskanal 96 für die Papierbahn 14 bilden.
  • Das Faltgerät funktioniert wie folgt. Die zu faltende Papierbahn 14 wird auf einem nicht dargestellten, der Zuführung 10 vorgelagerten Tisch mit ihrem Seitenrand an einer Führungsleiste ausgerichtet, wie dies beispielsweise aus der DE-PS 21 34 898 bekannt ist. Dann wird die Papierbahn 14 in Zuführrichtung Z in den Zuführkanal 12 eingeführt. Sobald der Sensor 92 den vorauslaufenden Rand 94 der Papierbahn 14 erkennt, wird der Antrieb für den Antriebszylinder 22 in Gang gesetzt, wobei dieser im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird. Dabei werden die Halteorgane 68 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn mitgenommen und die Führungsorgane 28, 30 in die untere, in der Figur 1 gezeigt, Endlage verschwenkt. Ebenfalls werden die Förderwalzen 82 in Zuführrichtung Z angetrieben. Durch das weitere Vorschieben der Papierbahn 14 gelangt der vorauslaufende Rand 94 in den Förderspalt 90, worauf die Förderwalzen 82 und die Kugeln 84 die Papierbahn 14 ergreifen und automatisch in Zuführrichtung Z weiterfördern. Dabei gelangt der vorauslaufende Rand 94 in den Bereich zwischen den beiden Faltwalzen 24, 24′ und wird im Stauraum 26 durch die Führungsflächen 44 auf seiner gesamten Breite in den sich verjüngenden Durchlass 42 eingeführt. Der Durchlass 42 wird in diesem Fall durch das obere, das heisst in Umlaufrichtung der Oberfläche 20 hintere, Führungsorgan 28 und die untere, das heisst vordere, Faltwalze 24 gebildet. Infolge des spitzen Winkels α bildet der spaltförmige enge Durchlass 42 für das Einführen der Papierbahn 14 kein Hindernis. Der vorauslaufende Randabschnitt der Papierbahn 94 wird durch die Führungsflachen 44 in Richtung gegen den ersten Falzspalt 18 abgelenkt und so in diesen definiert eingeführt. Der vorauslaufende Randabschnitt der Papierbahn 14 wird von der Oberfläche 20 und der unteren Faltwalze 24 erfasst und gegen den Führungskanal 96 zwischen der Oberfläche 20 und den Führungsschienen 32 des unteren Führungsorganes 30 gefördert. Sobald der vorlaufende Rand 94 den Sensor 92′ erreicht, gibt dieser an die Steuervorrichtung ein Signal ab, wodurch der Antrieb für die Förderwalzen 82 abgeschaltet und ein Faltprogramm gestartet wird. Dieses Faltprogramm gibt nun dem Antrieb des Antriebszylinders 22 vor, wie weit dieser in der einen und in der anderen Umlaufrichtung anzutreiben ist.
  • Durch das Weiterdrehen des Antriebszylinders 22 im Gegenuhrzeigersinn wird die Papierbahn 14 nachgezogen, wobei die Förderwalzen 82 frei mitdrehen, da der betreffende Freilauf wirksam ist.
  • Für die nun folgende Richtungsumkehr wird der Antriebszylinder 22 abgebremst und anschliessend im Uhrzeigersinn angetrieben. Infolge dieser neuen Umlaufrichtung der Oberfläche 20 wird die Papierbahn 42 entgegen der Zuführrichtung Z gestossen. Ein Zurückweichen der Papierbahn 14 wird aber durch die Rücklaufsperre 16 verhindert. Dadurch wird der sich im Stauraum 26 befindende Abschnitt der Papierbahn 14 in Richtung gegen den Falzspalt 18′ ausgebuchtet. Mit dem Beginn der Drehung des Antriebszylinders 22 im Uhrzeigersinn werden auch die Halteorgane 68 infolge Reibung zwischen der Oberfläche 20 und den Reibschuhen 78 mitgenommen, um die Führungsorgane 28, 30 in die obere in der Figur 2 gezeigte Endlage zu verschwenken. In diesem Fall wird der Durchlass 42 durch das untere, das heisst in Umlaufrichtung der Oberfläche 20 hintere, Führungsorgan 30 und die obere, das heisst vordere, Falzwalze 24′ gebildet. Durch das damit verbundene Einschwenken der Führungsschienen 32 des unteren Führungsorganes 30 in den Stauraum 26 wird die Ausbuchtung der Papierbahn 14 definiert gegen den oberen Falzspalt 18′ geführt, wobei infolge der Eigensteifigkeit der Papierbahn 14 die beidseits der freien Enden 34 liegenden Abschnitte der Papierbahn 14 zur Mitnahme an die Oberfläche 20 und die obere Faltwalze 24′ angelegt werden. Der so ausgebuchtete Abschnitt der Papierbahn 14 gelangt in den Falzspalt 18′, wo die Papierbahn 14 ein erstes Mal gefaltet wird. Durch Weiterdrehen der Antriebswalze 22 im Uhrzeigersinn, wird die Papierbahn 14 durch die Zuführung 10 hindurch nachgezogen und die beidseits an den gebildeten Falz anschliessenden Abschnitte der Papierbahn 14 werden aneinander angelegt und mit dem Falz voraus in den oberen Führungskanal 96 zwischen der Oberfläche 20 und den Führungsschienen 32 des oberen Führungsorganes 30 hineingefördert.
  • Bei einer anschliessenden Richtungsumkehr werden die Führungsorgane 28, 30 wieder in die untere Endlage verschwenkt und in analoger Art und Weise wird die Papierbahn 14 ein weiteres Mal gefalzt. Dieser Vorgang wird abwechslungsweise wiederholt, bis die gesamte Papierbahn 14 zickzackförmig gefaltet ist.
  • Für das Herausfördern der fertig gefalteten Papierbahn 14 aus dem Faltgerät durch den unteren Führungskanal 96 wird der Antriebszylinder 22 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben. Befindet sich nach dem Anbringen der letzten Faltung die fertig gefaltete Papierbahn 14 im Bereich des oberen Falzspaltes 18′ und Führungskanales 96, so wird infolge des Verschwenkens der Führungsorgane 28, 30 in die untere Endlage der nun, in Umlaufrichtung gesehen, vorauslaufende Teil der gefalteten Papierbahn 14 im Bereich des Stauraumes 26 durch die Führungsschienen 32 des oberen Führungsorganes 28 in Richtung gegen den unteren Falzspalt 18 geführt. Dadurch wird die Bildung von Ohren oder das erneute Umbiegen des Endbereiches der Papierbahn 14 verhindert, selbst wenn das Ende der Papierbahn 14 dabei in Richtung gegen den Falzspalt 18 geschoben und nicht gezogen wird.
  • Befindet sich nach einer Richtungsumkehr der Antriebswalze 22 das Ende der Papierbahn 14 im Bereich zwischen den Führungsorganen 28, 30 und der Rücklaufsperre 16, so wird durch das Verschwenken der Führungsorgane 28, 30 trotz des möglichen Zurückweichens des Endabschnittes der Papierbahn 14 entgegen der Zuführrichtung Z die Bildung eines letzten, parallel zu den bereits gebildeten Falzen verlaufenden Falzes ermöglicht.
  • Durch die Bildung eines engen Durchlasses 42 in beiden Endlagen der Führungsorgane 28, 30 ist es nun auch problemlos möglich, die Papierbahn 14 direkt in den oberen Falzspalt 18 einzuführen, da diese im Bereich des Stauraumes 26 geführt ist. Selbstverständlich ist auch das Ausführen der fertig gefalzten Papierbahn 14 durch den oberen Führungskanal 96 denkbar. Dazu wird der Antriebszylinder 22 im Uhrzeigersinn angetrieben.
  • Die Faltwalzen 24, 24′ können einstückig und mit umlaufenden Nuten ausgebildet sein, durch welche hindurch die Führungsschienen 32 geführt sind. Selbstverständlich können die Anschläge und Gegenanschläge für das Festlegen beider Endlagen der Führungsorgane 28, 30 an anderen Orten vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, dass die Förderwalzen 82 nicht angetrieben sind. Dabei ist die zu faltende Papierbahn 14 von Hand so weit vorzuschieben, bis der vorauslaufende Randbereich in einen Falzspalt 18, 18′ einläuft. Es ist auch denkbar, die Förderwalzen 82 dauernd in Zuführrichtung Z anzutreiben. Dabei entfalten die Führungsorgane 28, 30 nur noch beim Einführen der zu faltenden Papierbahn 14 und zum Ausführen der fertig gefalteten Papierbahn 14 aus dem Faltgerät ihre volle Wirkung.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum zickzackförmigen Falten einer Papierbahn, mit einer mit einer Rücklaufsperre (16) versehenen Zuführung (10) und mit zwei dieser nachfolgend, je auf der einen und der anderen Seite der Zuführung (10) angeordneten Falzspalten (18,18'), die durch eine, mittels eines Antriebs abwechselnd in der einen und in der anderen Richtung umlaufend antreibbare Oberfläche (20) und je eine Faltwalze (24,24') gebildet sind, wobei die Oberfläche (20) und die Faltwalzen (24,24') einen Stauraum (26) begrenzen, in den hinein, zum Leiten des vorauslaufenden Randes (94) der zugeführten Papierbahn (14) gegen einen der Falzspalten (18,18'), ein Führungsorgan (28;30) von einer Endstellung ausserhalb des Stauraumes (26) in eine Endstellung innerhalb des Stauraumes (26) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandete und der Oberfläche (20) gegen die Zuführung (10) benachbart vorgelagerte Führungsorgane (28,30) vorhanden sind, deren einander zugewandte Enden parallel verlaufen und die unmittelbar nach jeder Richtungsumkehr des Antriebs, in der jeweiligen Umlaufrichtung der Oberfläche (20), in diejenige Endstellung verschiebbar sind, in welcher das in Umlaufrichtung jeweils hintere Führungsorgan (28;30) sich innerhalb des Stauraumes (26) befindet, und in dieser Endstellung das hintere Führungsorgan (28,30) zusammen mit der vorderen Faltwalze (24,24') einen spaltförmigen Durchlass (42) für die Papierbahn (14) begrenzt und mit der Oberfläche (20) einen Führungsspalt für die gefaltete Papierbahn (14) bildet, und dass die Führungsorgane (28,30) an ihren einander zugewandten Endbereichen (34) auf der der Zuführung (10) zugewandten Seite Führungsflächen (44) aufweisen, wobei die am jeweils hinteren Führungsorgan (28,30) angeordnete Führungsfläche (44) zusammen mit der jeweils vorderen Faltwalze (24), beim Bilden des Durchlasses (42), einen spitzen Winkel (α) einschliessen, um den vorlaufenden Rand (94) der zugeführten Papierbahn (14) in den betreffenden Falzspalt (18) zu leiten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsorgane (28,30) etwa in Verschieberichtung verlaufende, rechenartig angeordnete Führungsschienen (32) aufweisen, deren freie Enden einander zugewandt und, in Verschieberichtung gesehen, voneinander beabstandet sind und auf zwei parallelen, rechtwinklig zur Verschieberichtung verlaufenden Geraden liegen, und an denen die Führungsflächen (44) ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltwalzen (24,24') umlaufende Nuten aufweisen oder durch voneinander beabstandete, auf einer Welle (46,46') sitzende Walzen (48) gebildet sind, und die Führungsschienen (32) durch diese Nuten bzw. zwischen den Walzen (48) hindurchgeführt sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsorgane (28,30) bzw. die Führungsschienen (32), vorzugsweise zusammen mit der Oberfläche (20) einen dem jeweiligen Falzspalt (18,18') auf der dem Stauraum (26) abgewandten Seite folgenden Führungskanal (96) begrenzen.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsorgane (28, 30) durch Reibungsmitnahme von der einen Endstellung in die andere verschiebbar sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (20) die Mantelfläche eines um seine Achse (36) drehbar gelagerten und mit dem Antrieb wirkverbundenen Zylinders (22) ist, und dass die Führungsorgane (28,30) an einer Halterung (68) angeordnet sind, die um dieselbe Achse (36) schwenkbar gelagert und vorzugsweise mit mindestens einem am Zylinder (22) anliegenden Reibschuh (78) versehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsorgane (28, 30) zwei Anschläge (52, 52') aufweisen,die abwechslungsweise mit zwei die Endstellungen festlegenden Gegenanschlägen (46, 46') zusammenwirken, wobei vorzugsweise die Gegenanschläge an den Faltwalzen bzw. an den diese tragenden Wellen (46, 46') vorgesehen sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufsperre (16) als Förderorgan ausgebildet ist, welches nur zum Einführen der Papierbahn (14) durch den Durchlass (42) in einen ersten Falzspalt (18; 18') förderaktiv ist.
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