EP1574323A1 - Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen - Google Patents

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EP1574323A1
EP1574323A1 EP05101277A EP05101277A EP1574323A1 EP 1574323 A1 EP1574323 A1 EP 1574323A1 EP 05101277 A EP05101277 A EP 05101277A EP 05101277 A EP05101277 A EP 05101277A EP 1574323 A1 EP1574323 A1 EP 1574323A1
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creasing
side walls
recess
creasing element
scoring
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/08—Creasing
    • B31F1/10—Creasing by rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/25—Surface scoring
    • B31B50/254—Surface scoring using tools mounted on belts or chains

Definitions

  • the invention relates to a creasing element for rotationally grooving objects according to the The preamble of claim 1.
  • the groove itself is not a material weakening but a material displacement.
  • By the Grooving creates a groove bead and a groove.
  • the displaced material should as possible long fiber and tear resistant. Typical materials are paper, cardboard, cardboard or foils.
  • Grooving has a significant share in a well-formed booklet, a clean one Saddle stitching and a perfectly folded cross-leaflet leaflet.
  • elastic scoring discs are known.
  • the elastic scoring discs are annular recesses on a creasing counter element associated with the annular recesses slightly wider and deeper than the elastic scoring disks are.
  • the disadvantage is that each different Grooved tool with varying geometry associated with a suitable creasing counter element must be in order to avoid that the product breaks after the folding process.
  • the creasing element according to the invention are Side walls of the recess rounded at the top. This is when the grooves Surface of the object to be grooved, such as a sheet of paper, spared because it on the side of the creasing element only with the dull, rounded side walls of the Well in contact.
  • the rounding of the side walls in this area will preferably already produced in the production of the side walls, for example by embossing.
  • the bottom of the Deepening formed by a solid core.
  • the bottom of the Deep groove not in contact with the object to be corrugated.
  • a solid Bottom of the recess can be beneficial to the overall stability of the Effect creasing elements.
  • the side walls are formed by two elastic Rilllippen, which are fixed to this Core are attached.
  • the appropriate ratio of the length of Side walls of the recess, to whose width in the axial direction, ie the part of Rilllippen, which protrudes over the solid core, depends on the desired Bending stiffness of the Rilllippen.
  • the Rilllippen to the fixed Glued core although of course other, known in the art Mounting methods can be used.
  • the creasing element according to the invention that is Creasing element designed as a creasing element segment.
  • segment Circular arc portion meant smaller than 360 °. This facilitates with appropriate Design of the creasing element carrier, for example a creasing disc, a Mount the creasing element on a shaft provided for this purpose.
  • the side walls of the recess are made of plastic.
  • An exemplary plastic is Polyurethane, the skilled person is, however, clear that other plastics, the comparable Have material properties, can also or preferably be used, depending on the requirements, for example, depending on the material the object to be corrugated, its thickness, fiber length, etc ..
  • FIG. 1 shows a ring segment-shaped creasing element 10 consisting of a solid core 12 and Rilllippen 14 which are fixed to the fixed core 12, z. B. by gluing.
  • the solid Kern 12 has attachment points 13, with which the creasing element on a Rill counter disk 15 can be screwed, for example.
  • the solid core 12 is made advantageously made of metal.
  • a scoring tool 20 and a Rillurgiside 15 are shown, wherein the Rillurgiside 15 carries the creasing element 10 according to the invention and in engagement with the Creasing tool 20 stands, which is mounted on a shaft 25. Creasing disc 15 and Creasing tool 20 are driven in opposite directions to rotate between Creasing tool 20 and creasing wheel 15 performed object 1 to groove.
  • FIG. 3 shows an enlargement of the area designated Z in FIG. 2.
  • creasing tool 20 and crease counter 15 are still parked.
  • the scoring tool 20 has a Projection 22, here substantially triangular in cross section.
  • the cross section of the Projection 22 may also have a variety of other forms.
  • the creasing element 10 has a recess 18 which has a substantially rectangular cross-section Thus, the side walls 19 of the recess 18 thus extend substantially radially.
  • the bottom of the recess 19 is formed by the fixed core 12.
  • the side walls 19 of the recess 18 are through the Rilllippen 14 formed, which is a piece over the core in the radial direction protrude, which is designated by the reference symbol T in Fig. 3.
  • the Rilllippen 14 moreover, have a width, which is indicated by the reference symbol B in Fig. 3 is.
  • the scoring tool 20 is shown in one piece in FIGS. 2 and 3, but it is conceivable that For example, the projection 22 is a releasably secured part of the scoring tool 20.
  • the scoring tool 20 has been described in relation to the illustration in FIG Directed the direction of the arrow designated by the reference numeral 32.
  • These Movement does not take place in the groove itself, but merely serves to illustrate the Effective concept of the creasing element 10 according to the invention by the in the recess 18th protruding projection 22 and the overlying object 1 are the Rilllippen 14 bent in the direction indicated by the reference numeral 31 arrows.
  • the degree of bending depends on the geometry of the Rilllippen 14 and the geometry the projection 22 and the properties of the article 1 and thereby resulting forces or the flexural rigidity of Rilllippen 14 from.
  • the elastic side walls 19 of the recess 18 a variety of different Combinations of scoring tools 20 and objects 1 can customize. Thereby on the one hand ensures that a plurality of scoring tools 20 with the same Creasing element 10 can be used, so that when changing a creasing tool 20 the replacement of the corresponding creasing element 10 is not required. Furthermore can the creasing element 10 due to the elasticity of the side walls and the geometry the Rilllippen 14 also adapt very well complicated geometries of the projection 22, which would mean considerable production engineering effort, if they would have to be made of stiff material.
  • Creasing element Another advantage of Creasing element according to the invention is that the exact distance relationship between Creasing element 10 and creasing tool 20 is not as critical as in the conventional Creasing tool and Rillelementproung, since the creasing element 10 to a certain extent can yield to the creasing tool 20 by the elasticity.
  • the creasing element 10 according to the invention can be used in all rotary creasing devices be used, for example, in Umsetzanlegern, saddle stitchers or on Knife shafts in folding machines.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rillelement (10) zum rotativen Rillen von Gegenständen mit einer Vertiefung (18) in Umfangrichtung mit im Wesentlichen radialen Seitenwänden (19), wobei die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) elastisch sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Typischerweise werden Rillelemente der genannten Art eingesetzt, um Biegestellen in einen Gegenstand einzubringen, die den Zweck haben, den Gegenstand an dieser Stelle leichter umbiegbar zu machen. Beim Rillen selbst handelt es sich nicht um eine Materialschwächung sondern um eine Materialverdrängung. Durch das Rillen entsteht ein Rillenwulst und eine Rille. Das verdrängte Material soll möglichst langfaserig und reißfest sein. Typische Werkstoffe sind Papier, Karton, Pappe oder Folien.
Das Rillen hat wesentlichen Anteil an einer gut geformten Broschüre, einer sauberen Rückstichheftung und einem einwandfrei gefalzten Kreuzbruchprospekt.
Man unterscheidet das hubweise Rillen und Rotieren der Rillverfahren, wobei zu den letzteren das Rillen mit Rillscheibe gegen ein zylindrische Muffe, das Rillen mit Rillscheibe gegen eine Muffe mit Nut sowie das Rillen mit Rillscheibe zwischen zwei Muffen bekannt ist. Ebenfalls ist es bekannt, mit einer Rillscheibe gegen ein elastisches Material zu rillen.
In der Druckweiterverarbeitung wird die rotative Rillung vornehmlich mit Rilleinrichtungen in Falzmaschinen, Falzanlegern und Klebebindeanlagen durchgeführt, seltener mit eigenständigen Rillgeräten (siehe hierzu z. B. Ausbildungsleitfaden Druckweiterverarbeitung, Bundesverband Druck e.V., 1993, Seite 352 ff.).
Aus der internationalen Anmeldung WO 00/55080 sind elastische Rillscheiben bekannt. Den elastischen Rillscheiben sind auf einem Rillgegenelement ringförmige Vertiefungen zugeordnet, wobei die ringförmigen Vertiefungen etwas breiter und tiefer als die elastischen Rillscheiben sind. Nachteilig ist daran, dass jedem unterschiedlichen Rillwerkzeug mit variierender Geometrie ein geeignetes Rillgegenelement zugeordnet werden muss, um zu vermeiden, dass das Produkt nach dem Falzvorgang aufbricht.
Es wäre daher wünschenswert, ein Rillgegenstück zu schaffen, das mit unterschiedlichen Rillwerkzeugen qualitativ ansprechende Rill- und Falzergebnisse erzeugen kann. Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung, ein Rillgegenstück zu schaffen, das mit einer Vielzahl von Rillwerkzeugen unterschiedlicher Geometrie ein qualitativ ansprechendes Rill- und Falzergebnis erzeugen kann.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Rillelements zum rotativen Rillen von Gegenständen mit denen in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass die Seitenwände der Vertiefung des Rillelements elastisch sind, können Rillwerkzeuge unterschiedlicher Geometrien in die Vertiefung eindringen und nach Bedarf die Seitenwände der Vertiefung elastisch soweit verformen, dass das Rillwerkzeug ausreichend tief in die Vertiefung eindringt, um ein befriedigendes Rillergebnis zu erzielen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements sind die Seitenwände der Vertiefung am oberen Rand abgerundet. Dadurch wird beim Rillen die Oberfläche des zu rillenden Gegenstandes, beispielsweise ein Blatt Papier, geschont, da es auf der Seite des Rillelements nur mit den stumpfen, abgerundeten Seitenwänden der Vertiefung in Kontakt gerät. Die Abrundung der Seitenwände in diesem Bereich wird vorzugsweise bereits bei der Herstellung der Seitenwände produziert, beispielsweise durch Prägen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Rillelements wird der Boden der Vertiefung durch einen festen Kern gebildet. Vorteilhafterweise kommt der Boden der Vertiefung beim Rillen nicht in Kontakt mit dem zu rillenden Gegenstand. Ein fester Boden der Vertiefung kann sich jedoch vorteilhaft auf die Gesamtstabilität des Rillelements auswirken.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements werden die Seitenwände durch zwei elastische Rilllippen gebildet, die an diesen festen Kern angebracht sind. Dabei handelt es sich vorteilhafter Weise bei den elastischen Rilllippen um Streifen aus elastischem Material, die breiter bzw. länger sind als der feste Kern, auf dem sie angebracht werden können. Das geeignete Verhältnis von der Länge der Seitenwände der Vertiefung, zu deren Breite in axialer Richtung, also dem Teil der Rilllippen, der über den festen Kern heraussteht, hängt von der gewünschten Biegesteifigkeit der Rilllippen ab. Vorteilhafterweise werden die Rilllippen an den festen Kern angeklebt, obwohl natürlich auch andere, dem Fachmann bekannte Befestigungsmethoden verwendet werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements ist das Rillelement als Rillelementsegment ausgebildet. Dabei ist unter Segment ein Kreisbogenabschnitt gemeint, der kleiner als 360° ist. Dies erleichtert bei geeigneter Ausgestaltung des Rillelementträgers, beispielsweise einer Rillgegenscheibe, ein Montieren des Rillelements auf einer dafür vorgesehenen Welle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rillelements bestehen die Seitenwände der Vertiefung aus Kunststoff. Ein beispielhafter Kunststoff ist Polyurethan, dem Fachmann ist aber klar, dass auch andere Kunststoffe, die vergleichbare Materialeigenschaften haben, ebenfalls oder bevorzugt zur Anwendung kommen können, je nach den entsprechenden Anforderungen, beispielsweise abhängig von dem Material des zu rillenden Gegenstandes, dessen Dicke, Faserlänge, usw..
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rillelements werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rillelements;
Fig. 2
das erfindungsgemäße Rillelement und eines Rillwerkzeug;
Fig. 3
eine Vergrößerung der Kontaktzone von in Fig. 2 gezeigtem Rillelement und Rillwerkzeug;
Fig. 4
die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Rillelements beim Rillen eines Gegenstandes und
Fig. 5a, b
eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rillelements.
Fig. 1 zeigt ein ringsegmentförmiges Rillelement 10 bestehend aus einem festen Kern 12 und Rilllippen 14, die an den festen Kern 12 befestigt sind, z. B. durch Kleben. Der feste Kern 12 weist Befestigungspunkte 13 auf, mit dem das Rillelement auf eine Rillgegenscheibe 15 beispielsweise aufgeschraubt werden kann. Der feste Kern 12 besteht vorteilhafterweise aus Metall.
In Fig. 2 sind ein Rillwerkzeug 20 und eine Rillgegenscheibe 15 gezeigt, wobei die Rillgegenscheibe 15 das erfindungsgemäße Rillelement 10 trägt und in Eingriff mit dem Rillwerkzeug 20 steht, das auf einer Welle 25 gelagert ist. Rillgegenscheibe 15 und Rillwerkzeug 20 werden gegenläufig rotierend angetrieben, um ein zwischen Rillwerkzeug 20 und Rillgegenscheibe 15 durchgeführten Gegenstand 1 zu rillen.
Fig. 3 stellt eine Vergrößerung des mit in Fig. 2 mit Z bezeichneten Bereichs dar. In dieser Darstellung sind Rillwerkzeug 20 und Rillgegenscheibe 15 noch voneinander abgestellt. Wie in der Vergrößerung der Fig. 3 zu erkennen ist, weist das Rillwerkzeug 20 einen Vorsprung 22 auf, hier im Wesentlichen im Querschnitt dreieckig. Der Querschnitt des Vorsprungs 22 kann aber auch eine Vielzahl anderer Formen aufweisen. Das Rillelement 10 weist eine Vertiefung 18 auf, die einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, die Seitenwände 19 der Vertiefung 18 also im Wesentlichen radial verlaufen. In einer besonderen Ausführungsform (vergleiche Fig. 5a, b) liegen die Seitenwände 19 der Vertiefung 18 aneinander an und entsprechend handelt es sich bei der Vertiefung 18 im Ruhezustand des Rillelements 10 lediglich um einen Schlitz zwischen den beiden Seitenwänden 19, ohne seitliche Ausdehnung und mit einem im Wesentlichen punktförmigen Boden (vergleiche Fig. 5a). Erst das Eindringen des Rillwerkzeugs 20 in die Vertiefung 18 (vergleiche Fig. 5b) teilt die Seitenwände 19 voneinander, zumindest bis zu einer gewissen Tiefe, die mitunter von der Eindringtiefe und der Geometrie des Rillwerkzeugs 20 abhängt. Die Geometrie der Vertiefung passt sich dann automatisch an die entsprechende Geometrie des Willwerkzeuges an. In dieser Ausführungsform ist es auch denkbar, die Vertiefung 18 und die Seitenwände 19 des Rillelements 10 einstückig herzustellen.
An den außen liegenden Enden der Seitenwände 19 ist ein Radius vorgesehen, so dass die Seitenwände zum Vorsprung 22 hin abgerundet sind. Der Boden der Vertiefung 19 wird durch den festen Kern 12 gebildet. Die Seitenwände 19 der Vertiefung 18 werden durch die Rilllippen 14 gebildet, die um ein Stück über den Kern in radialer Richtung herausragen, der mit dem Bezugszeichen T in Fig. 3 gekennzeichnet ist. Die Rilllippen 14 weisen überdies eine Breite auf, die mit dem Bezugszeichen B in Fig. 3 gekennzeichnet ist. Das Rillwerkzeug 20 ist in Fig. 2 und 3 einstückig gezeichnet, es ist aber denkbar, dass beispielsweise der Vorsprung 22 ein lösbar befestigtes Teil des Rillwerkzeugs 20 darstellt.
In Fig. 4 wurde das Rillwerkzeug 20 im Verhältnis zu der Darstellung in Figur 3 in Richtung des mit dem Bezugszeichen 32 bezeichneten Pfeils verschoben. Diese Bewegung findet beim Rillen selbst nicht statt, sondern dient lediglich zur Illustration des Wirkkonzepts des erfindungsgemäßen Rillelements 10. Durch den in die Vertiefung 18 einragenden Vorsprung 22 und den darüber liegenden Gegenstand 1 werden die Rilllippen 14 in Richtung der mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichneten Pfeile verbogen. Dabei hängt der Grad der Verbiegung von der Geometrie der Rilllippen 14 sowie der Geometrie des Vorsprungs 22 sowie den Eigenschaften des Gegenstandes 1 und den dadurch entstehenden Kräften bzw. der Biegesteifigkeit der Rilllippen 14 ab. Es ist aber klar, dass sich die elastischen Seitenwände 19 der Vertiefung 18 einer Vielzahl unterschiedlicher Kombinationen von Rillwerkzeugen 20 und Gegenständen 1 anpassen können. Dadurch wird einerseits gewährleistet, dass eine Mehrzahl an Rillwerkzeugen 20 mit dem gleichen Rillelement 10 verwendet werden können, so dass bei einem Wechsel eines Rillwerkzeugs 20 der Austausch des entsprechenden Rillelements 10 nicht erforderlich ist. Außerdem kann sich das Rillelement 10 aufgrund der Elastizität der Seitenwände und der Geometrie der Rilllippen 14 auch sehr gut komplizierten Geometrien des Vorsprungs 22 anpassen, die unter Umständen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand bedeuten würden, wenn sie aus steifen Material gefertigt werden müssten. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Rillelements ist es, dass die genaue Abstandsbeziehung zwischen Rillelement 10 und Rillwerkzeug 20 nicht so kritisch ist wie beim herkömmlichen Rillwerkzeug und Rillelementpaarung, da das Rillelement 10 bis zu einem gewissen Grad durch die Elastizität dem Rillwerkzeug 20 nachgeben kann.
Das erfindungsgemäße Rillelement 10 kann in allen rotativ arbeitenden Rillvorrichtungen eingesetzt werden, beispielsweise bei Umschlagsanlegern, bei Sammelheftern oder auf Messerwellen in Falzmaschinen.
Bezugszeichenzeile
1
Gegenstand
10
Rillelement
12
fester Kern
13
Befestigungspunkt
14
Rilllippe
15
Rillgegenscheibe
16
Abrundung
18
Vertiefung
19
Seitenwand der Vertiefung
20
Rillwerkzeug
22
Vorsprung
25
Wellen
31
Bewegungsrichtung der Rilllippen
32
Bewegungsrichtung des Rillwerkzeugs
T
Tiefe der Vertiefung
B
Breite der Rilllippe

Claims (11)

  1. Rillelement zum rotativen Rillen von Gegenständen mit einer Vertiefung (18) in Umfangsrichtung mit im Wesentlichen radialen Seitenwänden (19),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) elastisch sind.
  2. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) am oberen Rand abgerundet sind.
  3. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Boden der Vertiefung (18) durch einen festen Kern (12) gebildet wird.
  4. Rillelement (10) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) durch 2 elastische Rilllippen (14) gebildet werden, die an dem festen Kern (12) angebracht sind.
  5. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Rillelement (10) als Ringsegment ausgestaltet ist.
  6. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Seitenwände (19) der Vertiefung (18) aus Kunststoff bestehen.
  7. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) eine Elastizität und Geometrie aufweisen, die derart ist, dass sich die Seitenwände (19) bei einem seitlichen Druck elastisch verbiegen.
  8. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Rillelement (10) Befestigungspunkte (13) aufweist, die derart sind, dass sie eine Befestigung an einer Rillgegenscheibe (15) ermöglichen.
  9. Rillelement (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenwände (19) der Vertiefung (18) im Ruhezustand des Rillelements (10) aneinander anliegen.
  10. Vorrichtung zum Rillen von Gegenständen (1) mit einer Rillgegenscheibe (15) mit einer Vertiefung (18) in Umfangsrichtung und einem Rillwerkzeug (20) mit einem Vorsprung (22) in Umfangsrichtung, wobei Rillgegenscheibe (15) und Rillwerkzeug (20) jeweils an einer Welle (25) befestigt sind und derart voneinander beabstandet sind, dass Rillgegenscheibe (15) und Rillwerkzeug (20) miteinander zum Rillen des Gegenstands (1) wechselwirken
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rillgegenscheibe (15) ein Rillelement (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
  11. Sammelhefter zum Erzeugen von rückstichgehefteten Broschüren mit einem Umschlaganleger
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sammelhefter im Umschlaganleger eine Vorrichtung zum Rillen gemäß Anspruch 9 aufweist.
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