EP1110894B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Falzen von Materialbogen - Google Patents

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EP1110894B1
EP1110894B1 EP00126164A EP00126164A EP1110894B1 EP 1110894 B1 EP1110894 B1 EP 1110894B1 EP 00126164 A EP00126164 A EP 00126164A EP 00126164 A EP00126164 A EP 00126164A EP 1110894 B1 EP1110894 B1 EP 1110894B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
folding
conveyor
blade
sheet
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00126164A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1110894A2 (de
EP1110894A3 (de
Inventor
Richard Edward Breton
Jatinder Singh Sappal
Joseph Adrian St. Ours
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.)
Goss International Americas LLC
Original Assignee
Goss International Americas LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goss International Americas LLC filed Critical Goss International Americas LLC
Publication of EP1110894A2 publication Critical patent/EP1110894A2/de
Publication of EP1110894A3 publication Critical patent/EP1110894A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1110894B1 publication Critical patent/EP1110894B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B65H45/16—Rotary folders
    • B65H45/162—Rotary folders with folding jaw cylinders
    • B65H45/167—Rotary folders with folding jaw cylinders having associated sheet guide means
    • 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
    • B65H45/18—Oscillating or reciprocating blade folders

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for folding material sheets, in particular paper sheets or signatures produced from at least one paper web, according to the preamble of claims 1 and 7.
  • web-fed rotary printing machines have a continuous web, e.g. Print a paper web.
  • the continuous web is then further processed in a folder of the printing press.
  • Folding machines can produce desired folds in a finished printed product.
  • US-A-5,030,193 shows a folder having a first folder which forms a first fold in a web along its path. This first fold is formed by drawing the web over a triangular stationary former and passing it between a pinch roller or press roll pair. Subsequently, the web is cut by a knife cylinder in signatures, which are then guided by a folding cylinder to a flap cylinder. A folding blade of the folding cylinder pushes the signature into a flap of the flapper cylinder to form a second fold which is transverse to the first fold.
  • the signatures are then directed to a third folder which includes a belt assembly which grips the signatures and passes through the third folder.
  • the band assembly maintains a straight direction within the third folder. Two fixed formers on the sides of the bands receive the pages of the signature when the signature is in the third folder entry. These formers converge at an angle to the bands so that the outer edge portions of the signatures are moved upwardly to form the fold of the third folder.
  • the first folding device of the above patent has the disadvantage that the folding device can not be used to fold a stream of individual signatures, since a continuous web has to be moved over the stationary former.
  • the second folding device has the disadvantage that many moving parts are required; the device is complicated and does not have enough capacity for various types of printing machines operating at maximum printing speed.
  • the third folding device has the disadvantage that its structure is complicated and requires a large number of belts of different lengths.
  • prior art knife folding mechanisms require more than one blade folding mechanism for a single maximum speed printing press.
  • the signature stream often needs to be split and slowed down, resulting in auxiliary devices, such as e.g. Redirecting, slowing down and merging devices required.
  • auxiliary devices such as e.g. Redirecting, slowing down and merging devices required.
  • a pre-folding device in which a plurality of folding blade segments are arranged side by side on a belt.
  • the belt will fall down when the signature enters the prefold area.
  • the knife segments fold the signature in stages due to the slope, so that the signature is gradually provided with a longitudinal fold from its leading edge to its trailing edge.
  • This gradual folding can lead to a reduction in quality, such as creasing of the signature during the fold is formed.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method and apparatus for folding signatures in which the speed of the individual signatures to form a fold need not be substantially reduced, and in which the quality of the fold is improved. Furthermore, it is an object of the invention to provide a simplified method and apparatus for folding signatures.
  • the implementation of the method according to the invention allows the printer to simultaneously fold the material sheets with very high speed and accuracy, whereby only a few process steps are necessary to carry out the method.
  • the material sheets can be folded at undiminished speed, so that advantageously the high speed of the upstream devices, eg printing units or cooling rollers, is maintained even for the folding process.
  • the material sheets which eg already have a first longitudinal and a first Have transverse fold can be moved forward on a folding table by means of transport devices, such as conveyor belts or blowing devices. They can enter into an area between the folding table having a folding table and the folding blade and get from the folding blade a longitudinal fold, in particular a second longitudinal fold granted.
  • the arranged on the endless conveyor folding blade has a folded edge, which moves with the sheet of material in the transport direction and is oriented to him, that when approaching the fold edge of the material sheet this contacts the sheet of material over the entire length of the sheet of material, ie to the same Time over the entire length of the sheet sets up.
  • the material sheet is given by the interaction of the folding blade and the folding gap in the folding table of the desired fold.
  • the folding table means such as rollers or belts may be provided, which grasp the material sheet, further transport and thereby release the gap in the folding table for a new material sheet.
  • the folding table may preferably have a flat surface, but it is also conceivable that the folding table in cross section has a substantially V-shaped surface, wherein the gap of the folding table is located at the lowest point of the V-shaped surface.
  • the folding blade may have a folded edge with substantially the same length as the material sheets, but it is also preferably possible that the folding edge of the folding blade is longer than the material sheet, for example, to be able to fold larger sheets of material with changing print jobs.
  • the folding blade may further be provided to segment the folding blade, ie to build from individual folding blade segments, which are arranged successively in the transport direction.
  • the segmenting of the folding blade is especially advantageous when large sheets of material to be folded, so that in unsegmented long folding blades Problems in guiding the folding blade on the substantially endless means of transport, in particular at the deflection of the means of transport, could arise.
  • the at least one folding blade can be moved in the transport direction at an angle of preferably less than 30 degrees to the surface plane of the folding table.
  • the guidance of the folding blade at an angle of preferably less than 30 degrees advantageously results in the folded edge approaching it during the parallel movement to the material sheet only slowly and contacting it precisely, so that high-quality folds can be produced.
  • the folded edge may be oriented so that, as the folding blade moves in parallel with the sheet of material and as the folding blade moves toward the folding table, it sits perpendicular to the sheet of material.
  • the folding blades may be arranged in groups, preferably in such a way that at least two groups of folding blades simultaneously process respective signatures. In this procedure, an increased folding speed can be achieved in an advantageous manner.
  • the folding blades may be disposed on a belt or belt, preferably a toothed belt, which is moved over the folding table at a speed similar to the signature speed.
  • the belt may also extend at an angle A to the surface plane of the folding table. In this case, it may be advantageous to move the belt at a speed approximately equal to the signature speed divided by the cosine of the angle A, so that the Speed of the folding blades along the surface plane of the folding table is parallel to the signatures similar to those of the signatures.
  • the device according to the invention for folding material sheets guided in a transport direction, in particular paper sheets or signatures produced from at least one paper web, has the features of claim 7.
  • the device according to the invention makes a longitudinal fold in one step, whereby the risk of wrinkling of the material is advantageously reduced.
  • the material sheets run at a transport speed which advantageously equals that in upstream units, such as e.g. Printing units, prevailing transport speed of paper webs, in the device for folding, and can advantageously at substantially the same speed, the folding process, i. the device for folding, go through.
  • upstream units such as e.g. Printing units, prevailing transport speed of paper webs, in the device for folding, and can advantageously at substantially the same speed, the folding process, i. the device for folding, go through.
  • Each folding blade can preferably be segmented, ie it can consist of individual folding blade segments, which are arranged successively, for example, on the conveying means such that the segments together and aligned represent a folding blade.
  • each segmented folding blade comprises folding blade segments having a blade portion and a base portion.
  • Each knife may preferably begin with a segment having a shorter blade portion, with the next blade portions becoming progressively longer. This sloping arrangement ensures that the blades contact the signatures at a favorable angle.
  • the segmented folding blades are preferably arranged at intervals on the belt.
  • the distance between the folding blades can correspond to the distance between the signatures entering the device.
  • the belt may be disposed over the folding table so that the folding blade can pass through a nip in the folding table.
  • a pair of folding rollers and conveyor belts are disposed on the other side opposite the folding table to facilitate folding.
  • the folding table preferably comprises a plurality of driven belts for transporting the signature or the book.
  • the folding table may also include tuyeres to assist in the transport of blast.
  • the belt is preferably so long and shaped that at least two of the e.g. segmented folding blade can fit on one side of the belt opposite the folding table. This arrangement allows folding over a longer distance, which preserves the signature during the folding process, even when the device is operating at maximum speed.
  • the belt may preferably be a toothed belt and driven by a pair of gears. At least one of the gears may drive the belt and e.g. be connected to a drive mechanism for the bands of the folding table.
  • the belt is preferably at an angle which advantageously is e.g. is less than 30 degrees, arranged to the surface plane of the folding table.
  • the present method and apparatus enable folding of individual signatures at high speed in a straightforward process.
  • the signature force on folding is substantially reduced as compared to a direct vertical folding mechanism, as the signatures are processed by the folding blade for a longer time than in a direct vertical folding Folding mechanism, eg when a folding blade moves up and down.
  • the folder can be used with different signature lengths, but a reduction in speed between 3% and 18% may be required as the section length varies. Another advantage is that the transport direction of the product is not changed during folding.
  • vibrations and vibrations of the folding device are advantageously avoided, as they are e.g. caused by moving up and down Falzhistern, thereby positively affecting the folding quality.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a folding device 1 for folding the signatures 2 and 3.
  • the signatures 2 and 3 are moved by driven belts 10 along the surface of the folding table 12 in the transport direction 13. Other upper bands move the upper part of the signatures 2 and 3, but are not shown for clarity.
  • the folding table 12 has a gap 14 which extends in the transport direction 13.
  • the folding device 1 comprises a multiplicity of segmented folding blades 20 which have individual folding blade segments 20a, 20b, 20c, etc.
  • the segments 20a, 20b, 20c etc. are mounted on a belt 30 having internal teeth so as to serve as a toothed belt.
  • the belt 30 is driven by at least one of the two gears 32 and 34 and is disposed at an angle A to the surface of the folding table 12, ie the portion of the belt 30 between the gears 32, 34 facing the folding table 12 extends in one Plane which forms an angle A with the plane of the folding table 12.
  • Each segment 20 a, 20 b, 20 c, etc. of the folding blade 20 comprises a base portion 40, which is preferably fastened to the belt 30 by means of fixing pins, so that the base portion 40 can not slip on the belt 30.
  • the base portion 40 carries a folding blade segment 20. Two removable bolts or screws may be used to hold the folding blade segment 20 so that the folding blade segment 20 is easily replaceable should it have been damaged.
  • the base portion 40 and the folding blade segment 20 may be made of spring steel, however, these components may also be made of lightweight blended or plastic materials to reduce the weight of the individual folding blades.
  • Fig. 2 shows a side view of the device of Fig. 1, wherein the folding blade shown in Fig. 1 is moved by the belt 30. Since the folding blade 20 is segmented, the folding blade segments 20a, 20b, 20c etc. can be individually guided over the gear 32. Before the segmented folding blade 20 contacts the surface of the signature, the segments are again arranged in a row and strike the surface of the signature as a straight knife edge. The surface of the signature thus forms a plane, and the knife edge runs in a plane parallel to this plane.
  • the folding blade segments 20a, 20b, 20c etc. are preferably increasingly longer and have angled edges, so that the knife edge is inclined.
  • the angle between the belt 30, while running straight, and the inclined blade edge preferably corresponds to the angle A between the belt 30 while running straight and the surface plane of the folding table 12.
  • the folding blade 20 pushes the signature 4 through an opening, such as a gap 14, in the surface of the folding table 12, while the signature 4 moves further forward (perpendicular to the plane of the drawing).
  • the signature 4 is then picked up by a nip 45 formed between two folding rollers 41 and 42 and transported by conveyor belts 43 and 44 which are passed around the folding rollers 41 and 42.
  • the belt 30 is preferably moved at a slightly higher speed than the signatures when they reach the folding table. This increased speed is intended to equalize the angle A so that the speed of the folding blades, which are moved parallel to the product flow, is similar in speed. Therefore, preferably, the belt may be moved at a speed approximately equal to the signature speed as it approaches the folding table, divided by the cosine of A.
  • Fig. 4 shows the use of the present invention in a folder.
  • Signatures to be folded can be held on both sides by means of bands (not shown here) so as not to be influenced uncontrollably by gravity.
  • bands not shown here
  • the conveyor belts 43 and 44 As the signatures are moved through the nip 14 in the folding table 12, they are gripped by the conveyor belts 43 and 44. These transport the signatures to the deceleration device 50, which brakes the folded signatures and can forward them to a conveying device.
  • the present invention is shown here with segmented folding blades. However, it is also possible to fold the signatures by means of individual rotating folding blades with a continuous folding blade surface attached to a belt.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Falzen von Materialbogen, insbesondere von aus wenigstens einer Papierbahn hergestellten Papierbogen oder Signaturen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7.
  • Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind aus der DE-A-197 25 610 bekannt.
  • Es ist bekannt, dass Rollenrotationsdruckmaschinen eine fortlaufende Materialbahn, z.B. eine Papierbahn bedrucken. Die fortlaufende Bahn wird dann in einem Falzapparat der Druckmaschine weiterverarbeitet. Falzapparate können gewünschte Falze in einem fertig bedrucktem Produkt erzeugen. In der Regel ist ein Schneidwerk vorhanden, das die Bahn in einzelne Signaturen schneidet. Oft müssen nicht nur die Bahn, sondern auch die Signaturen, die von der Bahn geschnitten werden, gefalzt werden.
  • Aus der US-A-5,458,557 ist eine Schwertfalzvorrichtung bekannt. Ein Falzmesser ist an zwei entgegengesetzten Enden an zwei Drehzapfen aufgehängt, die mit drehbaren Verbindungsarmen verbunden sind. Das Messer bewegt sich also auf und ab, um eine Signatur zwischen zwei Zylinder zu schieben und auf diese Weise einen Längsfalz zu bilden. Diese Vorrichtung ist kompliziert und erfordert ein komplexes Getriebe.
  • Weitere Falzvorrichtungen und- verfahren sind aus den US-A-4 594 876, US-A-2,072,790 und US-A-3 961 783 bekannt.
  • Die US-A-5,030,193 zeigt einen Falzapparat mit einer ersten Falzeinrichtung, die einen ersten Falz in einer Materialbahn entlang seiner Laufbahn bildet. Dieser erste Falz wird gebildet, indem die Bahn über einen dreieckigen, ortsfesten Falztrichter gezogen wird und zwischen einem Klemmrollen- oder Presswalzenpaar hindurchgeführt wird. Anschließend wird die Bahn von einem Messerzylinder in Signaturen geschnitten, die dann von einem Falzzylinder zu einem Klappenzylinder geführt werden. Ein Falzmesser des Falzzylinders schiebt die Signatur in eine Klappe des Klappenzylinders, um einen zweiten Falz zu bilden, der quer zu dem ersten Falz verläuft. Dann werden die Signaturen zu einer dritten Falzvorrichtung geleitet, die eine Bandanordnung umfasst, die die Signaturen ergreift und durch die dritte Falzvorrichtung führt. Die Bandanordnung behält eine gerade Richtung innerhalb der dritten Falzvorrichtung bei. Zwei ortsfeste Falztrichter an den Seiten der Bänder nehmen die Seiten der Signatur auf, wenn die Signatur in die dritte Falzvorrichtung eintritt. Diese Falztrichter laufen in einem Winkel zu den Bändern zusammen, so dass die äußeren Kantenabschnitte der Signaturen nach oben bewegt werden und so der Falz der dritten Falzvorrichtung gebildet wird.
  • Die erste Falzvorrichtung des oben genannten Patents hat den Nachteil, dass die Falzvorrichtung nicht dazu benutzt werden kann, einen Strom von einzelnen Signaturen zu falzen, da eine fortlaufende Bahn über den ortsfesten Falztrichter bewegt werden muss. Die zweite Falzvorrichtung hat den Nachteil, dass viele bewegliche Teile erforderlich sind; die Vorrichtung ist kompliziert und hat nicht genug Kapazität für verschiedene Typen von Druckmaschinen, die mit maximaler Druckgeschwindigkeit arbeiten. Die dritte Falzeinrichtung hat den Nachteil, dass ihr Aufbau kompliziert ist und eine große Anzahl von Riemen unterschiedlicher Länge erfordert.
  • Darüber hinaus benötigen bekannte Schwertfalzmechanismen mehr als einen Schwertfalzmechanismus für eine einzige mit maximaler Geschwindigkeit arbeitende Druckmaschine. Der Signaturstrom muss also oft geteilt und gebremst werden, was Hilfsvorrichtungen wie z.B. Umlenkungs-, Verlangsamungs- und Zusammenführungsvorrichtungen erforderlich macht. Diese Hilfsvorrichtungen erhöhen das Risiko von Falzungenauigkeiten, da die Signaturen jede Vorrichtung durchlaufen und dabei korrekt ausgerichtet bleiben müssen.
  • In der DE-A-197 25 610 ist eine Vorfalzeinrichtung gezeigt, in der eine Vielzahl von Falzmessersegmenten nebeneinander auf einem Riemen angeordnet sind. Der Riemen fällt nach unten hin ab, wenn die Signatur in den Vorfalzbereich eintritt. Die Messersegmente falzen die Signatur stufenweise aufgrund der Schräge, so dass die Signatur von ihrer Vorderkante bis zu ihrer Hinterkante stufenweise mit einer Längsfalz versehen wird.
  • Dieses stufenweise Falzen kann zu einer Qualitätsminderung führen, wie z.B. Knittern der Signatur während der Falz gebildet wird.
  • Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Falzen von Signaturen zu schaffen, bei welchen die Geschwindigkeit der einzelnen Signaturen zur Bildung eines Falzes nicht wesentlich verringert werden muss, und bei denen die Qualität des Falzes verbessert wird. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein vereinfachtes Verfahren und eine vereinfachte Vorrichtung zum Falzen von Signaturen zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und Anspruch 7 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Falzen von Materialbogen, insbesondere von aus wenigstens einer Papierbahn hergestellten Papierbogen oder Signaturen, wobei die Materialbogen auf einem einen Spalt aufweisenden Falztisch in eine Transportrichtung geführt werden, und wobei mindestens ein an einem endlosen Fördermittel angeordnetes Falzmesser, welches eine Falzkante aufweist, parallel zur Transportrichtung und in den Spalt hinein bewegt wird, hat u.a. die folgenden Merkmale: die Falzkante wird parallel zu dem Materialbogen orientiert und die Falzkante wird mit dem Materialbogen über die gesamte Länge des Materialsbogen kontaktiert. Kontaktieren in diesem Sinne meint das in Kontakt bringen und bezieht sich somit auf den Zeitraum, in welchem die Falzmesserkante eine Berührung mit dem Materialbogen eingeht. Es wird also der Materialbogen über die gesamte Länge des Materialbogens zur gleichen Zeit von der Falzkante berührt bzw. getroffen.
  • Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt dem Drucker, die Materialbogen gleichzeitig mit sehr hoher Geschwindigkeit und Exaktheit zu falzen, wobei zur Durchführung des Verfahrens nur wenige Verfahrensschritte nötig sind. Erfindungsgemäß können die Materialbogen mit unverminderter Geschwindigkeit gefalzt werden, so dass in vorteilhafter Weise die hohe Geschwindigkeit der vorgeordneten Einrichtungen, z.B. Druckwerke oder Kühlwalzen, auch für den Falzprozess erhalten bleibt. Die Materialbogen, welche z.B. bereits einen ersten Längs- und einen ersten Querfalz aufweisen, können auf einem Falztisch mittels Transportvorrichtungen, z.B. Transportbändern oder Blaseinrichtungen, vorwärts bewegt werden. Dabei können sie in einen Bereich zwischen dem einen Falzspalt aufweisenden Falztisch und dem Falzmesser einlaufen und von dem Falzmesser einen Längsfalz, insbesondere einen zweiten Längsfalz, erteilt bekommen. Das an dem endlosen Fördermittel angeordnete Falzmesser weist eine Falzkante auf, welche sich mit dem Materialbogen in Transportrichtung mitbewegt und derart zu ihm orientiert ist, dass beim Annähern der Falzkante an den Materialbogen diese den Materialbogen über die gesamte Länge des Materialbogens kontaktiert, d.h. zu der gleichen Zeit über die gesamte Länge des Materialbogens aufsetzt. Durch die Weiterbewegung des Materialbogens und des Falzmessers, welches sich weiterhin parallel zur Transportrichtung des Materialbogens und gleichzeitig in den Spalt in dem Falztisch hineinbewegt, wird dem Materialbogen durch das Zusammenwirken des Falzmessers und des Falzspalts in dem Falztisch der gewünschte Falz erteilt. Hierzu können unterhalb des Falztisches Mittel, z.B. Walzen oder Bänder vorgesehen sein, welche den Materialbogen ergreifen, weitertransportieren und dabei den Spalt in dem Falztisch für einen neuen Materialbogen freigeben. Der Falztisch kann dabei vorzugsweise eine ebene Oberfläche aufweisen, es ist aber doch auch denkbar, dass der Falztisch im Querschnitt eine im Wesentlichen V-förmige Oberfläche aufweist, wobei der Spalt des Falztisches an der tiefsten Stelle der V-förmigen Oberfläche liegt. Das Falzmesser kann eine Falzkante mit im Wesentlichen der gleichen Länge wie die Materialbogen aufweisen, es ist jedoch vorzugsweise auch möglich, dass die Falzkante des Falzmessers länger als der Materialbogen ist, um z.B. auch größere Materialbogen bei wechselnden Druckaufträgen falzen zu können.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, das Falzmesser zu segmentieren, d.h. aus einzelnen Falzmessersegmenten, welche in Transportrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, aufzubauen. Das Segmentieren des Falzmessers ist vor allem dann von Vorteil, wenn große Materialbogen gefalzt werden sollen, so dass bei unsegmentierten langen Falzmessern Probleme beim Führen des Falzmessers an dem im Wesentlichen endlosen Transportmittel, insbesondere an den Umlenkstellen des Transportmittels, entstehen könnten.
  • Das mindestens eine Falzmesser kann in Transportrichtung in einem Winkel von vorzugsweise weniger als 30 Grad zu der Oberflächenebene des Falztisches bewegt werden.
  • Die Führung des Falzmessers in einem Winkel von vorzugsweise weniger als 30 Grad führt in vorteilhafter Weise dazu, dass die Falzkante während der parallelen Bewegung zum Materialbogen sich diesem nur langsam nähert und ihn präzise kontaktiert, so dass qualitativ hochwertige Falze erzeugt werden können. Die Falzkante kann so orientiert sein, dass sie, während sich das Falzmesser parallel mit dem Materialbogen bewegt und bei der gleichzeitigen Bewegung des Falzmessers auf den Falztisch zu, senkrecht auf den Materialbogen aufsetzt.
  • Die Falzmesser können in Gruppen angeordnet sein, vorzugsweise dergestalt, dass mindestens zwei Gruppen von Falzmessern gleichzeitig jeweilige Signaturen bearbeiten. Bei dieser Vorgehensweise kann in vorteilhafter Weise eine erhöhte Falzgeschwindigkeit erreicht werden.
  • Es ist jedoch auch denkbar, dass immer nur ein Falzmesser, insbesondere ein segmentiertes Falzmesser, eine Signatur bearbeitet, oder dass eine Vielzahl von Falzmessern gleichzeitig eine entsprechende Vielzahl von Signaturen bearbeitet, wobei die aufeinanderfolgenden Signaturen gleichzeitig verschiedene Stadien der Falzbildung durchlaufen.
  • Die Falzmesser können auf einem Band oder einem Riemen, vorzugsweise einem Zahnriemen, angeordnet sein, der mit einer Geschwindigkeit ähnlich der Signaturgeschwindigkeit über dem Falztisch bewegt wird. Der Riemen kann jedoch auch in einem Winkel A zu der Oberflächenebene des Falztisches verlaufen. In diesem Fall kann es von Vorteil sein, den Riemen mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die ungefähr der Signaturgeschwindigkeit geteilt durch den Kosinus des Winkels A entspricht, so dass die Geschwindigkeit der Falzmesser entlang der Oberflächenebene des Falztisches parallel zu den Signaturen ähnlich der der Signaturen ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Falzen von in eine Transportrichtung geführten Materialbogen, insbesondere von aus mindestens einer Papierbahn hergestellten Papierbogen oder Signaturen, weist die Merkmale des Anspruchs 7 auf.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung nimmt einen Längsfalz in einem Schritt vor, wobei die Gefahr eines Knittern des Materials vorteilhaft verringert wird.
  • Die Materialbogen laufen erfindungsgemäß mit einer Transportgeschwindigkeit, welche in vorteilhafter Weise gleich der in vorgeordneten Einheiten, wie z.B. Druckwerken, herrschenden Transportgeschwindigkeit von Papierbahnen ist, in die Vorrichtung zum Falzen ein, und können in vorteilhafter Weise mit im Wesentlichen unveränderter Geschwindigkeit den Falzprozess, d.h. die Vorrichtung zum Falzen, durchlaufen.
  • Jedes Falzmesser kann vorzugsweise segmentiert sein, d.h. es kann aus einzelnen Falzmessersegmenten bestehen, welche z.B. an den Fördermitteln aufeinander folgend derart angeordnet sind, dass die Segmente zusammen und ausgerichtet ein Falzmesser darstellen. Vorzugsweise umfasst jedes segmentierte Falzmesser Falzmessersegmente, die einen Klingenabschnitt und einen Basisabschnitt aufweisen. Jedes Messer kann vorzugsweise mit einem Segment mit einem kürzeren Klingenabschnitt beginnen, wobei die nächsten Klingenabschnitte schrittweise länger werden. Diese abfallende Anordnung sorgt dafür, dass die Messer die Signaturen in einem vorteilhaften Winkel kontaktieren.
  • Es kann weiterhin vorgesehen sein, die Klingen- und/oder die Basisabschnitte von dem Transportmittel abnehmbar und an das Transportmittel ansetzbar zu gestalten, so dass verschiedene Falzmesser mit geringem Aufwand an dem Transportmittel angeordnet werden können.
  • Die segmentierten Falzmesser sind vorzugsweise in Abständen zueinander auf dem Riemen angeordnet. Der Abstand zwischen den Falzmessern kann dabei dem Abstand zwischen den Signaturen, die in die Vorrichtung eintreten, entsprechen.
  • Der Riemen kann über dem Falztisch angeordnet sein, so dass das Falzmesser durch einen Spalt in den Falztisch laufen kann. Vorzugsweise sind ein Paar Falzwalzen und Transportbänder auf der anderen Seite gegenüber des Falztisches angeordnet, um das Falzen zu vereinfachen bzw. zu unterstützen. Der Falztisch umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von angetriebenen Bändern für den Transport der Signatur oder des Buches. Der Falztisch kann auch Blasdüsen zur Unterstützung des Transports durch Blasduft umfassen.
  • Der Riemen ist vorzugsweise so lang und so geformt, dass mindestens zwei der z.B. segmentierten Falzmesser auf eine Seite des Riemen gegenüber dem Falztisch passen können. Diese Anordnung ermöglicht ein Falzen über eine längere Distanz, was die Signatur während des Falzprozesses schont, auch wenn die Vorrichtung mit maximaler Geschwindigkeit arbeitet. Der Riemen kann vorzugsweise ein Zahnriemen sein und von einem Paar Zahnrädern angetrieben werden. Mindestens eines der Zahnräder kann den Riemen antreiben und z.B. mit einem Antriebsmechanismus für die Bänder des Falztisches verbunden sein. Der Riemen ist vorzugsweise in einem Winkel, der in vorteilhafter Weise z.B. weniger als 30 Grad beträgt, zu der Oberflächenebene des Falztisches angeordnet.
  • Das vorliegende Verfahren und die vorliegende Vorrichtung ermöglichen das Falzen von einzelnen Signaturen bei hoher Geschwindigkeit in einem unkomplizierten Verfahren. Darüber hinaus wird die auf die Signatur wirkende Kraft beim Falzen im Vergleich zu einem direkten senkrechten Falzmechanismus wesentlich verringert, da die Signaturen für längere Zeit von dem Falzmesser bearbeitet werden als bei einem direkten senkrechten Falzmechanismus, z.B. bei einem auf- und abbewegten Falzmesser. Der Falzapparat ist bei verschiedenen Signaturlängen verwendbar, wobei jedoch eine Verringerung der Geschwindigkeit zwischen 3% und 18% erforderlich werden kann, wenn die Abschnittslänge variiert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Transportrichtung des Produkts während des Falzens nicht gewechselt wird.
  • Weiterhin werden in vorteilhafter Weise Schwingungen und Vibrationen der Falzvorrichtung vermieden, wie sie z.B. von auf- und abbewegten Falzschwertern verursacht werden, und dadurch die Falzqualität positiv beeinflusst.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben:
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 2
    zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 3
    zeigt eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Fig. 4
    zeigt eine mögliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Falzapparat.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Falzvorrichtung 1 zum Falzen der Signaturen 2 und 3. Die Signaturen 2 und 3 werden von angetriebenen Bändern 10 entlang der Oberfläche des Falztisches 12 in Transportrichtung 13 bewegt. Weitere obere Bänder bewegen den oberen Teil der Signaturen 2 und 3, sind aber der Übersicht halber nicht dargestellt. Der Falztisch 12 weist einen Spalt 14 auf, der sich in die Transportrichtung 13 erstreckt. Die Falzvorrichtung 1 umfasst eine Vielzahl von segmentierten Falzmessern 20, die einzelne Falzmessersegmente 20a, 20b, 20c etc. aufweisen. Die Segmente 20a, 20b, 20c etc. sind auf einem Riemen 30, der eine Innenverzahnung aufweist, so dass er als Zahnriemen dient, befestigt. Der Riemen 30 wird von wenigstens einem der zwei Zahnräder 32 und 34 angetrieben und ist in einem Winkel A zur Oberfläche des Falztisches 12 angeordnet, d.h. der Abschnitt der Riemens 30 zwischen den Zahnrädern 32, 34, der dem Falztisch 12 zugewandt ist, verläuft in einer Ebene, welche mit der Ebene des Falztisches 12 einen Winkel A bildet.
  • Jedes Segment 20a, 20b, 20c etc. des Falzmessers 20 umfasst einen Basisabschnitt 40, der vorzugsweise anhand von Befestigungsstiften an dem Riemen 30 befestigt ist, so dass der Basisabschnitt 40 nicht auf dem Riemen 30 verrutschen kann.
  • Der Basisabschnitt 40 trägt ein Falzmessersegment 20. Zwei entfernbare Bolzen oder Schrauben können dazu verwendet werden, das Falzmessersegment 20 festzuhalten, so dass das Falzmessersegment 20 leicht austauschbar ist, sollte es beschädigt worden sein. Der Basisabschnitt 40 und das Falzmessersegment 20 können aus Federstahl gefertigt sein, jedoch können diese Komponenten auch aus leichten Misch- oder Plastikmaterialien hergestellt werden, um das Gewicht der einzelnen Falzmesser zu reduzieren.
  • Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei das in Fig. 1 gezeigte Falzmesser vom Riemen 30 bewegt wird. Da das Falzmesser 20 segmentiert ist, können die Falzmessersegmente 20a, 20b, 20c etc. einzeln über das Zahnrad 32 geführt werden. Bevor das segmentierte Falzmesser 20 die Oberfläche der Signatur kontaktiert, sind die Segmente wieder in einer Reihe angeordnet und treffen als eine gerade Messerkante auf die Oberfläche der Signatur. Die Oberfläche der Signatur bildet also eine Ebene, und die Messerkante verläuft in einer Ebene parallel zu dieser Ebene.
  • Die Falzmessersegmente 20a, 20b, 20c etc. werden vorzugsweise zunehmend länger und weisen gewinkelte Kanten auf, so dass die Messerkante schräg verläuft. Der Winkel zwischen dem Riemen 30, während er geradeaus läuft, und der schräg verlaufenden Messerkante entspricht vorzugsweise dem Winkel A zwischen dem Riemen 30, während er geradeaus läuft, und der Oberflächenebene des Falztisches 12. Bevor das Falzmesser die Signatur 4 kontaktiert, befindet sie sich in der Position 4', wie in Fig. 3 gezeigt. Das Falzmesser 20 drückt die Signatur 4 durch eine Öffnung, z.B. einen Spalt 14, in der Oberfläche des Falztisches 12, während die Signatur 4 sich weiter vorwärts bewegt (senkrecht zur Zeichenebene). Die Signatur 4 wird dann von einem Spalt 45, der zwischen zwei Falzwalzen 41 und 42 gebildet wird, aufgenommen und von Transportbändern 43 und 44, welche um die Falzwalzen 41 und 42 herumgeführt werden, weitertransportiert. Beim Einstoßen der Signatur 4 durch das Falzmesser 20 in die Öffnung des Falztisches 12 und beim Durchlaufen der Signatur 4 des Spaltes 45 zwischen den Falzwalzen 41 und 42 wird der gewünschte Falz in der Signatur 4 erzeugt. Danach kann die Signatur 4 von den Transportbändern 43 und 44 weitergeführt und z.B. einer Verlangsamungsvorrichtung und/oder einer Ablagevorrichtung zugeführt werden.
  • Der Riemen 30 wird vorzugsweise mit einer etwas höheren Geschwindigkeit bewegt als die Signaturen, wenn sie den Falztisch erreichen. Diese erhöhte Geschwindigkeit soll den Winkel A ausgleichen, so dass die Geschwindigkeit der Falzmesser, die parallel zu dem Produktstrom bewegt werden, dessen Geschwindigkeit ähnlich ist. Daher kann der Riemen vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die ungefähr der Signaturgeschwindigkeit entspricht, wenn diese auf den Falztisch gelangen, geteilt durch den Kosinus von A.
  • Fig. 4 zeigt den Gebrauch der vorliegenden Erfindung in einem Falzapparat. Signaturen, die gefalzt werden sollen, können mittels Bändern (hier nicht dargestellt) an beiden Seiten festgehalten werden, um nicht unkontrolliert durch die Schwerkraft beeinflusst zu werden. Während die Signaturen durch den Spalt 14 in dem Falztisch 12 bewegt werden, werden sie von den Transportbändern 43 und 44 ergriffen. Diese transportieren die Signaturen zu der Verlangsamungsvorrichtung 50, die die gefalzten Signaturen bremst und an eine Fördervorrichtung weiterleiten kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist hier mit segmentierten Falzmessern dargestellt. Es ist jedoch ebenso möglich, die Signaturen mittels einzelner rotierender Falzmesser mit einer durchgehenden Falzmesseroberfläche, die an einem Riemen befestigt sind, zu falzen.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Falzvorrichtung
    2
    Materialbahn/Signatur
    3
    Materialbahn/Signatur
    4
    Materialbahn/Signatur
    4'
    Position
    10
    angetriebenes Band
    12
    Falztisch
    13
    Transportrichtung
    14
    Spalt
    20
    segmentierte Falzmesser
    20a, 20b, 20c etc.
    Falzmessersegmente
    30
    Fördermittel/Riemen
    32
    Zahnrad
    34
    Zahnrad
    40
    Basisabschnitt
    41
    Falzwalze
    42
    Falzwalze
    43
    Transportband
    44
    Transportband
    45
    Spalt
    50
    Verlangsamungsvorrichtung
    60
    Fördervorrichtung
    A
    Winkel

Claims (16)

  1. Verfahren zum Falzen von Materialbogen (2, 3, 4), insbesondere von aus wenigstens einer Papierbahn hergestellten Papierbogen oder Signaturen, wobei die Materialbogen (2, 3, 4) auf einem einen Spalt (14) aufweisenden Falztisch (12) in eine Transportrichtung (13) geführt werden, und wobei mindestens ein an einem endlosen Fördermittel (30) angeordnetes Falzmesser (20), welches eine Falzkante aufweist, parallel zur Transportrichtung (13) und in den Spalt (14) hinein bewegt wird,
    mit den folgenden Verfahrensschritten:
    Orientieren der Falzkante parallel zu dem Materialbogen (2, 3, 4);
    In Kontakt bringen der zu dem Materialbogen parallelen Falzkante mit dem Materialbogen (2, 3, 4) gleichzeitig über die gesamte Länge des Materialbogens (2, 3,4)
    gekennzeichnet durch
    einen schrägen Verlauf der Falzkante zu dem endlosen Fördermittel (30).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    Segmentieren des Falzmessers (20).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    Bewegen des Falzmessers (20) in einem Winkel (A) zu der Transportrichtung (13), insbesondere in einem Winkel (A) von weniger als 30 Grad zu der Transportrichtung (13).
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    gekennzeichnet dadurch, dass
    der Winkel zwischen dem endlosen Fördermittel (30), während es geradeaus läuft, und der schräg verlaufenden Falzkante dem Winkel (A) zwischen dem endlosen Fördermittel (30) und einer Oberflächenebene des Falztisches (12) entspricht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    Bewegen des Fördermittels (30) mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als die Transportgeschwindigkeit des Materialbogens (2, 3, 4).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    Bewegen des Falzmessers (20) mittels eines endlosen Riemens (30).
  7. Vorrichtung zum Falzen von in eine Transportrichtung (13) geführten Materialbogen (2, 3, 4), insbesondere von aus mindestens einer Papierbahn hergestellten Papierbogen oder Signaturen, welche zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche einsetzbar ist, und welche einen einen Spalt (14) aufweisenden Falztisch (12), ein endloses Fördermittel (30) und mindestens ein an dem Fördermittel (30) angeordnetes, eine Falzkante aufweisendes Falzmesser (20), welches parallel zur Transportrichtung (13) und in den Spalt (14) hinein bewegbar ist, umfasst,
    w o b e i die Falzkante parallel zu dem Materialbogen (2, 3, 4) orientiert ist und den Materialbogen (2, 3, 4) gleichzeitig über die gesamte Länge des Materialbogens (2, 3, 4) kontaktiert
    gekennzeichnet durch
    einen schrägen Verlauf der Falzkante zu dem endlosen Fördermittel (30).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Falzmesser (20) segmentiert ist, insbesondere drei Falzmessersegmente (20a, 20b, 20c etc.) umfasst.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fördermittel (30) einen geraden Abschnitt aufweist und
    dass der gerade Abschnitt mit der Oberfläche des Falztisches (12) einen Winkel (A) bildet, insbesondere einen Winkel (A) weniger als 30 Grad bildet.
  10. Vorrichtung, nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Falzmesser (20) eine schräge Messerkante umfasst.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fördermittel ein Riemen (30), insbesondere ein Zahnriemen, ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens zwei Falzmesser (20) auf den geraden Abschnitt des Fördermittels (30) passen.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
    gekennzeichnet durch
    Transportbänder (43, 44), die unter dem Falztisch (12) gegenüber dem Transportmittel (30) angeordnet sind, um die Materialbogen (2, 3, 4), nachdem sie durch den Spalt (14) geführt wurden, aufzunehmen.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fördermittel (30) zwischen zwei Antriebsrädern, insbesondere zwischen zwei Zahnrädern (32, 34), angeordnet ist.
  15. Falzapparat
    gekennzeichnet durch
    eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14.
  16. Druckmaschine
    gekennzeichnet durch
    eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 oder einen Falzapparat nach Anspruch 15.
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