EP1577244A1 - Blasvorrichtung für eine Falztasche - Google Patents

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EP1577244A1
EP1577244A1 EP05101033A EP05101033A EP1577244A1 EP 1577244 A1 EP1577244 A1 EP 1577244A1 EP 05101033 A EP05101033 A EP 05101033A EP 05101033 A EP05101033 A EP 05101033A EP 1577244 A1 EP1577244 A1 EP 1577244A1
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EP
European Patent Office
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blowing device
nozzle
folding pocket
folding
sheet
Prior art date
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EP05101033A
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English (en)
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EP1577244B1 (de
Inventor
Markus Belmann
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Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP1577244A1 publication Critical patent/EP1577244A1/de
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    • 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
    • B65H45/142—Pocket-type folders
    • B65H45/144—Pockets or stops therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2220/00—Function indicators
    • B65H2220/09—Function indicators indicating that several of an entity are present
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/12—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium producing gas blast
    • B65H2406/122—Nozzles

Definitions

  • the invention relates to a blowing device for a folding pocket according to the preamble of Claim 1.
  • blowing devices are used to assist the incoming sheet into a folding pocket, especially for thin, unstable paper sheets, used.
  • the usual folders for folding machines consist of a top and Subframe, equipped with guide elements along the direction of sheet travel are. Upper and lower frames are spaced apart at a distance, so that the incoming sheet, driven by the folding rollers, unhindered in the folding pocket can run into. Transverse to these guide elements a bow stop is attached, the stop finger between the guide elements from the top to the bottom Protrude frame. The sheet stop is adjustable to the desired sheet inlet length.
  • the blowpipes have air outlet holes at intervals in blowpipe longitudinal direction arranged distributed and directed towards the lower arch surface.
  • a Embodiment is also blown air from the upper side on the bow, so that the bows between two air cushions are led to the stop.
  • the frictional force can be significantly reduced and it avoids the bow is pressed by the unilateral blowing air against the other Falztwachengewaeewew.
  • this device has the disadvantage that the position of the sheet between two Air currents that flow from the top and bottom of the arc, very difficult to adjust is. Therefore, this arrangement still can not guarantee that the Bow actually abuts the stopper at the end of the bag, causing the fold to abut can form the desired location.
  • Venturi nozzles use a flow component in sheet travel direction have to guide the arc and to drive in the direction of movement.
  • Such Devices are known for example from the German patent applications DE 11 86 473, DE 197 21 390, DE 198 22 059 and DE 10157 082 known.
  • the invention is therefore based on the object to provide a blowing device with which it succeeds, the effect of unintentional buckling of an incoming in a folding pocket To prevent bowing, to ensure that the leading edge of the bow actually reached the stop, so that the buckling of the bow in the right place in defined way.
  • This object is achieved with the aid of the invention Blowing device for a folding pocket with the characterizing features of claim 1 solved.
  • This air flow of the blowing device according to the invention causes an additional force, which drives the bow in the direction of the stop of the folding pocket. This will achieve that the force acting on the bow from the stop is the force which causes the sheet to be gripped at the desired location by the folding rollers and is folded.
  • the blowing air nozzle is such designed such that the air flow is substantially parallel to the direction of movement of a incoming bow is done.
  • a negative pressure which sucks the sheet in the direction of the blowing device, so that the sheet held along the air flow on an air cushion.
  • this is the Bow lifted off the other side of the folding pocket, so that too on this side of the Friction resistance is significantly reduced. It is particularly advantageous in the Blown air nozzle around a Venturi nozzle.
  • the Blas Kunststoffdüse a nozzle body wherein the nozzle body a Blas Kunststoffzu ein comprises, flows through the blown air into a nozzle chamber, through a emerge slit-shaped outlet opening.
  • the nozzle chamber is in Substantially semicircular designed, resulting in a good nozzle effect and a uniform blowing air distribution along the nozzle opening can be achieved.
  • the nozzle chamber is partly through the nozzle body and partly formed by a separate plate, wherein the separate plate attached to the nozzle body is, in particular, is glued.
  • the cavity can be inside the Blowing nozzle in a simple manner.
  • gluing of course, there are others Applicable to the person skilled in connection methods applicable.
  • the slit-shaped outlet opening partly through the nozzle body and partly through this separate plate formed. Since it is in the slot-shaped outlet opening to a in the Substantially rectangular slot is, by this arrangement a achieved cost-effective production of the slot-shaped outlet opening.
  • the nozzle body in a suitable molding method eg. B. injection molding Plastic produced, can be through the separate plate especially for injection molding Create inappropriate forms in a simple way.
  • the blowing device has a nozzle bar, wherein the nozzle bar a plurality on nozzle bodies.
  • the plurality of nozzle bodies in one Row arranged, wherein the slot-shaped outlet openings substantially one Generate air flow, which is a substantially same direction and for all blast air nozzles Has size.
  • the nozzle beam integrally molded. This will both installation costs as well Unit costs of the nozzles advantageously reduced and a single orientation of a Multiple nozzles are also eliminated.
  • the blowing device mounted in a folding pocket above the transport path.
  • the blast air nozzles feed the incoming sheet from above.
  • this creates a negative pressure above the arc, the bow to upper limit of the folding pocket pulls, and at the same time forward in the direction of Folding pocket stroke is driving.
  • Due to the negative pressure is simultaneously the bow of the lower folding pocket, to which the sheet would primarily abut and there the largest Frictional forces between bow and fold pocket limit occur, pulled away, so that the bow in principle without contact through the folding pocket along the air cushion between the upper fold pocket boundary and bow slides up to the stop.
  • a device for ionizing the blowing air connected to the blowing device.
  • the ionized air used to blow in the bends can be electrostatic Charging the bows are reduced so that they have a lower propensity due to electrostatic forces on the lateral boundaries of the folding pocket which would lead to high friction forces.
  • blowing device in a further advantageous embodiment of the blowing device according to the invention a plurality of Blas Kunststoffdüsen transversely to the inlet direction along a folding pocket arranged.
  • the invention relates to a folding pocket with a corresponding Blowing device and a folding machine with such a folding pocket.
  • a sheet 8 is shown, which is just between the folding rollers 3, 6, folded.
  • the sheet was fed from the feed rollers 1 to the upper feed roller 2 and lower Feed roller 3, which also works as folding rollers 3, fed.
  • the leading edge of the incoming arc 8 tilts down due to gravity G, but decreases the distance L from a projection of the Falztaschenunterseite 4 upwards in the Folder 20 headed.
  • the folding pocket is at an angle ⁇ to the horizontal.
  • the Sheet 8 slides along the Falztaschenunterseite 4 and Falztaschenoberseite 7 the Folding pocket 20 up, driven by the upper feed roller 2 and the lower Feeding roller 3 up to the stop 5.
  • the resistance of the sheet 8 to the folding decreases and the weight G of the sheet part between the folding rollers 2, 3 and the folding pocket 20 increases as the distance L increases. For this reason, folding machines typically have a possibility of displacing the pocket position. As the thickness and density of the paper increase, the distance L is increased to reduce the sheet resistance, but with thin and soft paper, the distance L is reduced so that the sheet does not sag and crumple but runs normally into the pocket. As the inclination angle ⁇ of the folding pocket 20 increases, the resistances on the pocket wall N 4 and the frictional force F 4 increase . Consequently, the conditions of sheet introduction deteriorate in the pocket and the value of the resultant R decreases.
  • the condition of the surface of the folding pocket 20 is very important, since it depends on the friction coefficient of the paper on the pocket and consequently also the value of the frictional force F 4 .
  • the inclination angle ⁇ of the folding pocket 20 is mathematically chosen so that on the one hand, the resistance during insertion of the sheet 8 in the folding pocket 20 is not too large and on the other hand, the distribution of forces F 4 , G, N 4 , N 5 , P 2 , P 3rd as cheap as possible.
  • the most common are inclination angles ⁇ of 30 ° to 45 °.
  • such a Venturi nozzle 10 is located above the sheet 8, on the folding pocket upper side 7, and generates an air flow 31 which takes place substantially parallel to the sheet running direction.
  • a force F B is generated by the air flow 31 by friction with the sheet top, which drives the sheet 8 in the direction of the stopper 5.
  • the air flow 31 above the sheet 8 generates a pressure P o which is lower than the air pressure below the sheet P u .
  • This negative pressure above the arc P o creates a suction that pulls the sheet 8 in the direction of the Falztaschenoberseite 7.
  • the sheet 8 is also prevented by the air flow 31 at the same time to reach the Falztaschenoberseite 7. Accordingly, therefore, an air cushion between Falztaschenoberseite 7 and sheet 8, formed by the air flow 31.
  • the sheet 8 is no longer in contact with the Falztascheunterseite 4, so that the friction force F 4 is considerably reduced at this point.
  • FIG. 4 Such an arrangement of a plurality of blowing air nozzles 10 is shown in FIG. 4 shown.
  • the nozzle bar 11 which are for example molded in one piece can, shown.
  • the nozzle bar 11 consists of a plurality of nozzle bodies 12, the are arranged identical to each other next to each other and a common Blas Kunststoffzu effet 19th have blown through the air.
  • a semicircular nozzle chamber 14 is arranged in the nozzle body 12 arranged.
  • the semicircular nozzle chamber 14 tapers in height to the outlet opening 16 back.
  • In the bottom of the nozzle chamber 14 is provided a connection with the Blas Kunststoffzu effet 19.
  • the cover of the nozzle chamber 14 forms a separate plate 18, with suitable fasteners, for. Adhesive, is attached to the nozzle body 12.
  • the separate plate 18 also forms at the same time a part of the outlet opening 16, through which an airflow 31 exits.
  • such a nozzle bar 11 in each folding pocket 20 a Folding machine used.
  • B. only the first folding pocket with a to equip such blower device 10.
  • individual To provide nozzle body 12 side by side It is also conceivable, the outermost To design blowing air nozzles such that they have an additional laterally acting Have force components, which can additionally stabilize the sheet 8.

Landscapes

  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Details Of Garments (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blasvorrichtung (10) für eine Falztasche (20) mit wenigstens einer Blasluftdüse (12, 14, 16, 18) wobei die wenigstens eine Blasluftdüse (12, 14, 16, 18) derart ausgestaltet ist, dass damit ein Luftstrom (31) erzeugbar ist, der im Wesentlichen in Einlaufrichtung der Falztasche (20) verläuft. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Unterstützung von einlaufenden Bogen (8) in einer Falztasche (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Blasvorrichtung für eine Falztasche gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Typischerweise werden derartige Blasvorrichtungen zur Unterstützung für den einlaufenden Bogen in eine Falztasche, insbesondere für dünne, labile Papierbogen, verwendet. Die gebräuchlichen Falztaschen für Falzmaschinen bestehen aus einem Ober-und Unterrahmen, die längs zur Bogenlaufrichtung mit Führungselementen ausgerüstet sind. Ober- und Unterrahmen sind zueinander in Abstand distanziert, so dass der einlaufende Bogen, getrieben durch die Falzwalzen, ungehindert in die Falztasche einlaufen kann. Quer zu diesen Führungselementen ist ein Bogenanschlag angebracht, dessen Anschlagfinger zwischen den Führungselementen vom oberen in den unteren Rahmen ragen. Der Bogenanschlag ist auf die gewünschte Bogeneinlauflänge einstellbar.
Erreicht der einlaufende Bogen den Bogenanschlag, so wird dieser vordere Bogenteil am Weiterlauf gehindert, der hintere Bogenteil jedoch weitergeführt. Hierdurch knickt der Bogen in seiner beabsichtigten Falzlinie aus und wird von den dazugehörigen Falzwalzen erfasst und gefalzt.
Während des Einlaufens des vorderen Bogenteils in die Falztasche, die in der Regel einen Winkel von 45° bis 65° zur Normalen aufweist, wirken folgende Kräfte gegen den Bogenlauf:
  • Eine Gewichtskomponente, die sich aus der Schrägstellung der Falztasche und dem Flächengewicht des Bogens ergibt,
  • Eine Reibungskomponenten, die sich aus der Reibung zwischen den Führungselementen, insbesondere dem unteren Führungselement, und dem Flächengewicht des Bogens ergibt. Diese Komponenten schließt Adhäsionskräfte ein.
  • Eine Reibungskomponente, die sich durch elektrostatische Aufladung des Papierbogens während des Bogentransports und des Falzvorgangs ergibt.
Übertrifft nun die Summe der drei bewegungshemmenden Komponenten die Knickfestigkeit des zu falzenden Bogens, so wird der vordere Bogenteil nicht bis zum Bogenanschlag laufen, sondern der Bogen wird bereits vorher ausknicken, d. h. an einer unbeabsichtigten Stelle gefalzt werden. Dieser Effekt kommt besonders bei leichtgewichtigen Papierbogen vor.
Um diesem Fehlfalz zu begegnen sind in der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung DE 89 06 505 U in der Falztasche im unteren Rahmen der Falztasche Blasrohre angeordnet. Durch Einblasen von Luft gegen die untere einlaufende Bogenfläche wird der Bogen teilweise leicht angehoben und der Reibwert somit reduziert, so dass der Bogen ungehindert bis zum Bogenanschlag laufen kann.
Die Blasrohre haben Luftaustrittsbohrungen, die in Abständen in Blasrohr-Längsrichtung verteilt angeordnet und zur unteren Bogenfläche hin gerichtet sind. In einer Ausführungsform wird zudem auch Luft von der oberen Seite auf die Bogen geblasen, so dass die Bogen zwischen zwei Luftpolstern bis zum Anschlag geleitet werden. Dadurch kann die Reibungskraft erheblich reduziert werden, und es wird vermieden, dass der Bogen durch die einseitige Blasluft gegen die andere Falztwachengewäusewand gedrückt wird. Diese Vorrichtung hat aber den Nachteil, dass die Lage des Bogens zwischen zwei Luftströmen, die von oben und unten auf den Bogen strömen, nur sehr schwer einzustellen ist. Daher kann durch diese Anordnung immer noch nicht gewährleistet werden, dass der Bogen tatsächlich an den Anschlag am Ende der Tasche anstößt, so dass sich der Falz an der gewünschten Stelle bilden kann.
Zum Thema Luftpolster ist es bekannt, in bogenverarbeitenden Vorrichtungen sogenannte Venturidüsen zu verwenden, die eine Strömungskomponente in Bogenlaufrichtung aufweisen, um den Bogen zu führen und in Bewegungsrichtung voran zu treiben. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus den deutschen Patentanmeldungen DE 11 86 473, DE 197 21 390, DE 198 22 059 und DE 10157 082 bekannt.
Es wäre wünschenswert, in einer Falztasche die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Fehlfalzen, die von den oben genannten Effekten herrühren können, zu verringern. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Blasvorrichtung zu schaffen, mit der es gelingt, den Effekt des unbeabsichtigten Ausknickens eines in eine Falztasche einlaufenden Bogens zu verhindern, um zu gewährleisten, dass die Vorderkante des Bogens tatsächlich den Anschlag erreicht, so dass das Einknicken des Bogens an der richtigen Stelle in definierter Weise erfolgt. Diese Aufgabe wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung für eine Falztasche mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dieser Luftstrom der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung bewirkt eine zusätzliche Kraft, die den Bogen in Richtung des Anschlages der Falztasche treibt. Dadurch wird erreicht, dass die Kraft, die von dem Anschlag aus auf den Bogen wirkt, diejenige Kraft ist, die bewirkt, dass der Bogen an der gewünschten Stelle von den Falzwalzen ergriffen und gefalzt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Blasvorrichtung ist die Blasluftdüse derart ausgestaltet, dass der Luftstrom im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung eines einlaufenden Bogens erfolgt. Durch den Luftstrom, der parallel zum Bogen erfolgt, entsteht ein Unterdruck, der den Bogen in Richtung der Blasvorrichtung ansaugt, so dass der Bogen entlang des Luftstroms auf einem Luftpolster gehalten wird. Gleichzeitig wird dadurch der Bogen von der anderen Seite der Falztasche abgehoben, so dass auch auf dieser Seite der Reibungswiderstand deutlich verringert ist. Besonders vorteilhaft handelt es sich bei der Blasluftdüse um eine Venturidüse.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung weist die Blasluftdüse einen Düsenkörper auf, wobei der Düsenkörper eine Blasluftzuleitung umfasst, durch die Blasluft in eine Düsenkammer strömt, um durch eine schlitzförmige Austrittsöffnung auszutreten. Vorteilhafterweise ist die Düsenkammer im Wesentlichen halbkreisförmig ausgestaltet, wodurch sich ein guter Düseneffekt und eine gleichmäßige Blasluftverteilung entlang der Düsenöffnung erzielen lässt.
In Weiterbildung dieser vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung wird die Düsenkammer zum Teil durch den Düsenkörper und zum Teil durch eine separate Platte gebildet, wobei die separate Platte an dem Düsenkörper befestigt ist, insbesondere angeklebt ist. Auf diese Weise lässt sich der Hohlraum innerhalb der Blasluftdüse auf einfache Weise fertigen. Neben dem Kleben sind natürlich auch andere dem Fachmann bekannte Verbindungsmethoden anwendbar.
In einer weiteren Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen Blasvorrichtung wird die schlitzförmige Austrittsöffnung zum Teil durch den Düsenkörper und zum Teil durch diese separate Platte gebildet. Da es sich bei der schlitzförmigen Austrittsöffnung um einen im Wesentlichen rechteckigen Schlitz handelt, wird durch diese Anordnung eine kostengünstige Herstellung der schlitzförmigen Austrittsöffnung erzielt. Wird beispielsweise der Düsenkörper in einem geeigneten Abformverfahren, z. B. Spritzguss aus Kunststoff erzeugt, lassen sich durch die separate Platte besonders für den Spritzguss ungeeignete Formen auf einfache Weise erzeugen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung weist die Blasvorrichtung einen Düsenbalken auf, wobei der Düsenbalken eine Mehrzahl an Düsenkörpern umfasst. Vorteilhafterweise sind die Mehrzahl an Düsenkörpern in einer Reihe angeordnet, wobei die schlitzförmigen Austrittsöffnungen im Wesentlichen einen Luftstrom erzeugen, der für alle Blasluftdüsen eine im Wesentlichen gleiche Richtung und Größe aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung ist der Düsenbalken einstückig abgeformt. Dadurch werden sowohl Montagekosten als auch Stückkosten der Düsen vorteilhafterweise verringert und eine einzelne Ausrichtung einer Mehrzahl von Düsen entfällt ebenfalls.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung ist die Blasvorrichtung in einer Falztasche oberhalb des Transportpfades angebracht. Dadurch strömen die Blasluftdüsen den einlaufenden Druckbogen von oben an. Wie bereits beschrieben, entsteht dadurch ein Unterdruck oberhalb des Bogen, der den Bogen zur oberen Begrenzung der Falztasche hin anzieht, und gleichzeitig nach vorne in Richtung des Falztaschenanschlages treibt. Durch den Unterdruck wird gleichzeitig der Bogen von der unteren Falztasche, an die der Bogen vornehmlich anstoßen würde und dort die größten Reibungskräfte zwischen Bogen und Falztaschenbegrenzung auftreten, weggezogen, so dass der Bogen im Prinzip berührungslos durch die Falztasche entlang des Luftpolsters zwischen oberer Falztaschenbegrenzung und Bogen bis zum Anschlag gleitet.
In einer weitere vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung ist eine Vorrichtung zur Ionisierung der Blasluft mit der Blasvorrichtung verbunden. Durch die ionisierte Luft, mit der die Bogen angeblasen werden, kann eine elektrostatische Aufladung der Bogen verringert werden, so dass diese eine geringere Neigung haben, aufgrund von elektrostatischen Kräften an den seitlichen Begrenzungen der Falztasche anzuhaften, was zu großen Reibungskräften führen würde.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung sind eine Mehrzahl an Blasluftdüsen quer zur Einlaufrichtung entlang einer Falztasche angeordnet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Unterstützung von einlaufenden Bogen in einer Falztasche mit den Schritten
  • Bereitstellen einer Blasluftvorrichtung am Eingang einer Falztasche
  • Erzeugen eines Luftstromes im Wesentlichen parallel zur Einlaufrichtung der Bogen in die Falztasche.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Falztasche mit einer entsprechenden Blasluftvorrichtung sowie eine Falzmaschine mit einer solchen Falztasche.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1
das Falzprinzip einer Taschenfalzmaschine;
Fig. 2
Kräfte, die zur Bildung des Falzes auf den Bogen in der Falztasche einwirken sowie die vektorielle Darstellung dieser Kräfte;
Fig. 3
eine Falztasche mit der erfindungsgemäßen Blasvorrichtung;
Fig. 4
eine Ausführungsform mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Blasluftdüsen.
In Figur 1 ist ein Bogen 8 gezeigt, der gerade zwischen den Falzwalzen 3, 6, gefalzt wird. Zuvor wurde der Bogen von den Förderwalzen 1 zur oberen Zuführwalze 2 und unteren Zuführwalze 3, die gleichzeitig als Falzwalzen 3 arbeitet, zugeführt. Die Vorderkante des einlaufenden Bogens 8 neigt sich aufgrund der Schwerkraft G nach unten, wird aber nach dem Abstand L von einem Vorsprung der Falztaschenunterseite 4 nach oben in die Falztasche 20 geleitet. Die Falztasche steht unter einem Winkel α zur Horizontalen. Der Bogen 8 gleitet entlang der Falztaschenunterseite 4 und Falztaschenoberseite 7 die Falztasche 20 hinauf, getrieben von der oberen Zuführwalze 2 und der unteren Zuführwalze 3 bis zu dem Anschlag 5. Wenn der Bogen 8 den Anschlag erreicht hat, schieben die Zuführwalzen 2, 3 den Bogen weiter, so dass sich ein Stauch im Stauchraum zwischen den drei Walzen 2, 3, 6 bildet, der durchhängt und schließlich durch das Falzwalzenpaar 3, 6 erfasst wird.
In Figur 2 sind die Kräfte, die auf den Bogen 8 dabei wirken, gezeigt. Diese setzen sich zusammen aus der Gewichtskraft G, der Reibungskraft F4, die zwischen dem Bogen 8 und der Falztaschenunterseite 4 auftritt, und insbesondere abhängig ist von den Materialeigenschaften des Bogens sowie dessen elektrostatischer Aufladung, der Normalenkraft N4, die auf den Bogen in der Falztasche 20 wirkt, die insbesondere von dem Winkel α der Falztasche 20 abhängt, und der Gegenkraft am Anschlag N5. Diese Gegenkraft N5 wächst mit den Schubkräften P2, P3der Zuführwalzen 2, 3. Aus diesen Kräften ergibt sich eine resultierende R, dessen Größe und Richtung entsprechend von den genannten Kräften abhängt.
Der Widerstand des Bogens 8 gegen das Falzen verringert sich und die Gewichtskraft G des Bogenteils zwischen den Falzwalzen 2, 3 und der Falztasche 20 vergrößert sich bei Vergrößerung des Abstandes L. Aus diesem Grund weisen Falzmaschinen typischerweise eine Möglichkeit zur Versetzung der Taschenstellung auf. Bei Vergrößerung der Dicke und Dichte des Papiers vergrößert man den Abstand L, um den Bogenwiderstand zu verringern, bei dünnem und weichem Papier aber verringert man den Abstand L, damit der Bogen nicht durchhängt und zerknüllt, sondern normal in die Tasche läuft. Bei Vergrößerung des Neigungswinkels α der Falztasche 20 wachsen die Widerstände an der Taschenwand N4 und die Reibungskraft F4. Folglich verschlechtern sich auch die Bedingungen der Bogeneinführung in die Tasche und der Wert der Resultierenden R verringert sich. Bei Verringerung des Neigungswinkels α der Falztasche 20 wachsen die Werte der Kräfte der Zuführwalzen P2, P3 und die Gegenkraft am Anschlag N5 stark an, die erforderlich sind, um den nötigen Wert der Resultierenden R zu erzielen, die für den Beginn der Bildung eines Falzes am Bogen erforderlich ist. Dabei vergrößern sich die Deformierungen des Bogens 8 in der Falztasche 20 und die Stelle der Bildung der Falzkante des Bogens 8 wird ungenau. Dadurch verringert sich die Falzgenauigkeit.
Außerdem ist der Zustand der Oberfläche der Falztasche 20 sehr wichtig, da davon die Reibungszahl des Papiers auf der Tasche abhängt und folglich auch der Wert der Reibungskraft F4. Der Neigungswinkel α der Falztasche 20 wird rechnerisch so gewählt, dass einerseits der Widerstand beim Einführen des Bogens 8 in die Falztasche 20 nicht zu groß ist und andererseits die Verteilung der Kräfte F4, G, N4, N5, P2, P3, so günstig wie möglich ist. Am gebräuchlichsten sind Neigungswinkel α von 30° bis 45°.
Läuft in die Falztasche 20 ein Bogen 8 aus besonders dünnem und weichem oder statisch geladenen Papier ein, kommt es vor, dass der Winkel der Resultierenden R, der für den Beginn der Bildung eines Falzes am Bogen 8 erforderlich ist, früher erreicht wird als der Bogen 8 den Anschlag 5 erreicht. Dadurch bildet sich der Stauch zu früh und die Bildung der Falzkante erfolgt an der falschen Stelle. Um den Einlauf des Bogens 8 in die Falztasche 20 zu unterstützen, gibt es zwei Möglichkeiten, einerseits die Reibungszahl des Papiers auf der Falztaschenunterseite 4 zu reduzieren, andererseits eine zusätzliche Kraft zu erzeugen, die in der Falztasche 20 auf den Bogen 8 in Laufrichtung wirkt. Beide dieser Möglichkeiten kann man durch den Venturieffekt erreichen.
Wie in Figur 3 gezeigt, befindet sich eine solche Venturidüse 10 oberhalb des Bogens 8, an der Falztaschenoberseite 7, und erzeugt einen Luftstrom 31, der im Wesentlichen parallel zur Bogenlaufrichtung erfolgt. Einerseits wird durch den Luftstrom 31 durch Reibung mit der Bogenoberseite eine Kraft FB erzeugt, die den Bogen 8 in Richtung des Anschlages 5 treibt. Andererseits erzeugt der Luftstrom 31 oberhalb des Bogens 8 einen Druck Po, der niedriger ist, als der Luftdruck unterhalb des Bogens Pu. Dieser Unterdruck oberhalb des Bogens Po erzeugt einen Sog, der den Bogen 8 in Richtung der Falztaschenoberseite 7 zieht. Der Bogen 8 wird aber von dem Luftstrom 31 gleichzeitig auch daran gehindert, die Falztaschenoberseite 7 zu erreichen. Entsprechend bildet sich also ein Luftpolster zwischen Falztaschenoberseite 7 und Bogen 8, durch den Luftstrom 31. Dadurch kommt der Bogen 8 nicht mehr in Kontakt mit der Falztascheunterseite 4, so dass die Reibungskraft F4 an dieser Stelle erheblich reduziert ist.
Vorteilhafterweise sind eine Mehrzahl an Venturidüsen 10 entlang der Einlaufkante der Falztaschenoberseite 7 angeordnet, so dass das Luftpolster gleichmäßig über die Bogenbreite wirkt. Eine solche Anordnung von mehreren Blasluftdüsen 10 ist in Figur 4 gezeigt. Dort ist ein Düsenbalken 11, der beispielsweise einstückig abgeformt werden kann, gezeigt. Der Düsenbalken 11 besteht aus einer Mehrzahl an Düsenkörpern 12, die baugleich nebeneinander angeordnet sind und eine gemeinsame Blasluftzuleitung 19 aufweisen, durch die Luft eingeblasen wird. In dem Düsenkörper 12 ist eine halbkreisförmige Düsenkammer 14 angeordnet. Die halbkreisförmige Düsenkammer 14 verjüngt sich in ihrer Höhe zur Austrittsöffnung 16 hin. Im Boden der Düsenkammer 14 ist eine Verbindung mit der Blasluftzuleitung 19 vorgesehen. Den Deckel der Düsenkammer 14 bildet eine separate Platte 18, die mit geeigneten Befestigungsmitteln, z. B. Klebstoff, auf dem Düsenkörper 12 befestigt ist. Die separate Platte 18 bildet dabei gleichzeitig auch einen Teil der Austrittsöffnung 16, durch den ein Luftstrom 31 austritt.
Vorteilhafterweise wird ein solcher Düsenbalken 11 in jede Falztasche 20 einer Falzmaschine eingesetzt. Es ist aber auch denkbar, z. B. nur die erste Falztasche mit einer solchen Blasluftvorrichtung 10 auszustatten. Ebenfalls ist es denkbar, einzelne Düsenkörper 12 nebeneinander vorzusehen. Ebenfalls ist es denkbar, die äußersten Blasluftdüsen derart zu gestalten, dass sie eine zusätzliche seitlich wirkende Kraftkomponenten aufweisen, was den Bogen 8 zusätzlich stabilisieren kann.
Liste der Bezugszeichen
1
Förderwalze
2
obere Zuführwalze
3
untere Zuführwalze, Falzwalze
4
Falztaschenunterseite
5
Anschlag
6
Falzwalze
7
Falztaschenoberseite
8
Bogen
10
Blasluftvorrichtung
11
Düsenbalken
12
Düsenkörper
14
Düsenkammer
16
Austrittsöffnung
18
Platte
19
Blasluftzuleitung
20
Falztasche
30
Luftstrom
31
Luftstrom aus der Blasluftdüse
α
Winkel der Falztasche
F4
Reibungskraft
FB
Blasluftkraft
G
Gewichtskraft
L
Entfernung zwischen Zuführwalzen und Tascheneingang
N4
Normalenkraft des Bogens in der Tasche
N5
Gegenkraft am Anschlag
P2, P3
Kraft der Zuführwalze 2 bzw. 3
Po,u
Luftdruck oberhalb, bzw. unterhalb des Bogens
R
Resultierende Kraft

Claims (15)

  1. Blasvorrichtung für eine Falztasche (20), mit wenigstens einer Blasluftdüse (12, 14, 16, 18)
    dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Blasluftdüse (12, 14, 16, 18) derart ausgestaltet ist, dass damit ein Luftstrom (31) erzeugbar ist, der im Wesentlichen in Einlaufrichtung der Falztasche (20) verläuft.
  2. Blasvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluftdüse (12, 14, 16, 18) derart ausgestaltet ist, dass der Luftstrom (31) im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung eines einlaufenden Bogens (8) erfolgt.
  3. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Blasluftdüse (12, 14, 16, 18) um eine Venturidüse (12, 14, 16, 18) handelt.
  4. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluftdüse (12, 14, 16, 18) einen Düsenkörper (12) aufweist, wobei der Düsenkörper (12) eine Blasluftzuleitung (19) umfasst, durch die Blasluft in eine Düsenkammer (14) strömt, um durch eine schlitzförmige Austrittsöffnung (16) auszutreten.
  5. Blasvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkammer (14) im Wesentlichen halbkreisförmig ausgestaltet ist.
  6. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenkammer (14) zum Teil durch den Düsenkörper (12) und zum Teil durch eine separate Platte (18) gebildet wird, wobei die separate Platte (18) an dem Düsenkörper (12) befestigt ist, insbesondere angeklebt ist.
  7. Blasvorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Austrittsöffnung (18) zum Teil durch den Düsenkörper (12) und zum Teil durch die separate Platte (18) gebildet wird.
  8. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (10) einen Düsenbalken (11) aufweist, wobei der Düsenbalken (11) eine Mehrzahl an Düsenkörpern (12) umfasst.
  9. Blasvorrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenbalken (11) einstückig abgeformt ist.
  10. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (10) in einer Falztasche (20) oberhalb des Transportpfades angebracht ist.
  11. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung zur Ionisierung der Blasluft (31) mit der Blasvorrichtung (10) verbunden ist.
  12. Blasvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Blasluftdüsen (12, 14, 16, 18) quer zur Einlaufrichtung entlang einer Falztasche (20) angeordnet sind.
  13. Verfahren zur Unterstützung von einlaufenden Bogen (8) in eine Falztasche (20) mit den Schritten:
    Bereitstellen einer Blasluftvorrichtung (10) am Eingang einer Falztasche (20)
    Erzeugen eines Luftstroms (31) im Wesentlichen parallel zur Einlaufrichtung der Bogen (8) in die Falztasche (20)
  14. Falztasche (20) mit einer Blasvorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
  15. Falzmaschine mit einer Falztasche (20) gemäß Anspruch 14.
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