EP2127860A1 - Vorrichtung zur Bildung einer Rille - Google Patents

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EP2127860A1
EP2127860A1 EP20080157121 EP08157121A EP2127860A1 EP 2127860 A1 EP2127860 A1 EP 2127860A1 EP 20080157121 EP20080157121 EP 20080157121 EP 08157121 A EP08157121 A EP 08157121A EP 2127860 A1 EP2127860 A1 EP 2127860A1
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EP
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groove
rillambos
creasing
knife
rillmesser
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EP20080157121
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Harald Walian
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Mueller Martini Holding AG
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Mueller Martini Holding AG
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    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/06—Grooving involving removal of material from the surface of the work
    • 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
    • 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
    • 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
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    • Y10T83/141—With means to monitor and control operation [e.g., self-regulating means]
    • Y10T83/148—Including means to correct the sensed operation

Definitions

  • the invention relates to a device for forming a groove at one an annular gap between two counter-rotating about parallel axes, circular furrows continuous mono- or multi-sheet sheet or a web of paper, plastic or metal, wherein a creasing member as a creasing knife with a circumferentially out first similar tapered edge region and the opposing creasing member is designed as Rillambos.
  • Devices of this kind convey, for example, the EP 0'627'303 A1 , the WO 2004/073966 A1 and the EP 1'845'046 A1 ,
  • a rotary embossing device which has for continuously grooving carton blanks two mutually rotating cylinders, between which a carton blank is clamped and conveyed.
  • One of the cylinders has a radially projecting embossing profile on the circumference, which reduces the cross section with increasing diameter by means of one or more phases.
  • the second cylinder has a circumferential groove corresponding to the embossing profile of the first Cylinder faces.
  • the embossing device mentioned is suitable for thicker products, but not for thin products such as covers of magazines or other printed products.
  • WO 2004/073966 A1 discloses a system in which flat materials can be grooved and / or perforated by applying strips to a drum rotating about a first axis.
  • a wheel rotating about a second axis has one or more grooves in which the strips projecting from the cylindrical surface of the drum engage.
  • the first and second axes are parallel to each other.
  • Several strips that are releasably attached to the drum may differ in material, structure and geometry. If the strips are made of a plastic as described, they are subject to great wear and must be replaced regularly with new ones. In order to obtain an optimum groove or perforation on the flat materials to be processed, the strips must be attached very precisely to the circumference of the drum both in the axial and in the radial direction, which can be very time-consuming and expensive.
  • the object of the invention is to provide a device according to the aforementioned type, with which the grooves sensitive sheet can be performed easily and gently.
  • this object is achieved in that the circumference of the scoring blade is formed by a gap separating the edge region into two spaced knife edges.
  • the grooves formed by the two Rillmessern can be so close to each other that after grooving or after folding for the eye gives the impression that it is a groove groove produced with a single Rillmesser.
  • the knife edges are formed at an acute angle, so that an exact creasing process can be performed.
  • the acute angle of the knife edges is achieved in that the first-like tapered edge region is formed by a gap.
  • the gap may be formed by a groove whose side surfaces are aligned parallel to each other and perpendicular to the axes.
  • the two knife edges can each be rounded off with a radius so that the material is gently compacted and / or displaced.
  • the Rillambos may have a groove facing the groove.
  • the recess can be designed to receive an insert, which is made for example of an elastic material.
  • the scoring wheel is preferably mounted on a jockey wheel, which, as shown in EP 1'845'046 A1, is pressed by an adjustable force against the Rillambos.
  • the distance between the two knife edges of the scoring wheel to Rillambos is kept constant regardless of the runout of the Rillambos by the feeler wheel. This ensures that the depth of a groove created by the scoring wheel in an arc remains constant, regardless of the thickness of the sheet.
  • the scoring wheel also, As shown in EP 1'845'040 A1, connected via an eccentric connection with the jockey wheel, the groove depth can be adjusted very easily by turning the connection. An adjustment is necessary only when changing from very thin to very thick sheet or multilayer materials and vice versa.
  • the fibers of a sheet are bent by approximately 90 ° for each of the two closely spaced grooves.
  • the bow legs deflected by about 180 ° are significantly more likely to crack or break.
  • the scoring wheel can be formed in two or more parts.
  • the axial distance between the lateral surfaces of the groove or between the knife edges can be adjusted and processed an even wider range of products.
  • the scoring device according to the invention can preferably be used in a folder feeder of a saddle stitcher.
  • unfolded sheets, in particular dust covers are removed from a stack and fed by means of a device to the creasing or the folding device and then to a on a saddle astride transported stack of sheets placed.
  • the device according to the invention can be used, for example, for producing a plurality of grooves in envelopes for adhesive-bonded printed products.
  • a plurality of grooves in envelopes for adhesive-bonded printed products usually two grooves for the exact alignment of the bending points on the back of the adhesive-bound printed products or one or more ornamental grooves for opening the envelope are produced on a book.
  • the envelopes go through on the way to the separation of a held in an adhesive binder book block on a transport device evenly resting one or more creasing devices.
  • a lying flat on a table envelope can be grooved, in which a creasing knife is moved over the stationary bow.
  • the table forms the Rillambos, which has an elastic insert at least in the area where the Rillmesser can make grooves.
  • FIGS. 1a and 1b show schematically a device 1 or 1 'for the grooving of single or multi - leaf sheets or a web of paper, plastic or metal.
  • Envelope 2 these various printed or unprinted products and materials will be referred to as Envelope 2.
  • the device 1, 1 ' is formed by at least two parallel axes 3, 4 rotating scoring organs.
  • a first creasing member is designed as Rillmesser 5, a second as Rillambos 6.
  • Fig. 1a an envelope 2 is shown, which is withdrawn from a stack, not shown, and is transported by a connected to the shaft 8 drum 7 in a clockwise direction.
  • the drum 7 consists of at least two spaced-apart drum discs, which have at least one respective gripper 9 for holding the envelopes 2 on its circumference.
  • the Rillambos 6 may be part of a drum disc or secured between them on the shaft 8. It is advantageous if the drum disc and the Rillambos 6 have at least approximately the same diameter.
  • the envelope 2 is grooved during transport between the annular gap formed by the Rillambos 6 and the Rillmesser 5.
  • the construction of a folder feeder with a folding device, to which the grooved envelopes 2 are fed, is shown in EP 1'845'046 A1.
  • the Rillmesser has a diameter which is approximately equal to the size of the two drum discs, and that the Rillmesser example between The drum discs is mounted on the shaft 8 so that it can be driven around the axis 4. Accordingly, the Rillambos can have a smaller diameter and be acted upon with an adjustable spring force against the Rillmesser.
  • Fig. 1b schematically the device 1 'for the grooves on a conveyor 10 flat lying envelopes 2 are shown, as they come for example in perfect binder systems used.
  • the envelopes 2 are separated from a stack, not shown, or cut directly from a web, grooved, folded and fed to the back of an adhesive provided with Buck block.
  • two or more pairs consisting of Rillambos 6 and Rillmesser 5 the envelope 2 groove so that a plurality of spaced-apart and mutually parallel grooves are generated.
  • the Rillmesser 8 is as in Fig. 1b shown above and the Rillambos 6 arranged below the plane on which the envelopes 2 are transported. It is also conceivable that the positions of individual or all creasing organs are interchanged in pairs.
  • the Rillmesser 5 has a circumferentially tapered edge portion 11, as he, for example, in FIG. 2 is shown.
  • a gap 12 separates the edge region 11 into two spaced-apart knife edges 13.
  • the knife edges 13 are formed at an acute angle and have an axial distance of 0.2 to 1 mm from each other. Preferably, they have a distance of 0.4 to 0.6mm.
  • the intermediate space 12 may be formed by a circumferential groove 11 in the edge region 14 so that the two lateral surfaces 15 of the groove 14 parallel to each other and are aligned perpendicular to the axis 3.
  • the depth of the groove 14 corresponds at least approximately to its width.
  • a groove 14 is formed with a depth of 1 mm or more.
  • the groove 14 is so deep that the Rillmesser 5 as in Fig. 3 shown, is formed in two parts, wherein the two blade parts 16, 17 each have one of the two blade edges 13.
  • the distance between the knife edges 13 can be changed.
  • the blade part 16 can be fixed in the axial direction.
  • the single- or multi-piece scoring blade 5 is rotatably mounted on an eccentric sleeve 20 which is fixedly connected to a stationary shaft 21.
  • a jockey wheel 18 mounted rotatably about an axis 19 next to the creasing blade 5 on the shaft 21 is, as described in EP 1'845'046 A1, pressed against the caterpillar with a variable spring force. It is advantageous if the diameter of the Rillrades 5 is at least equal to or greater than the diameter of the Tastrades 18. By rotating the shaft 21 can be through the eccentric connection between the scoring knife 5 and Tastrad 18, the distance between the knife edges 13 of the Rillmessers 5 and the Rillambos 6 can be changed or adjusted.
  • the distance of the axis 4 of the Rillambos and the axis 3 of the Rillrades is adjusted, for example via a thread, so that it can be dispensed with a Tastrad and the necessary elements.
  • the connection between the creasing members may be rigid or spring-loaded.
  • FIGS. 4a to 4d is an enlarged section of Fig. 2 shown. They each show the edge region 11 of the scoring blade 5 with the two knife edges 13 and the Rillambos. 6
  • Fig. 4a shows a Rillambos 6, which has a continuous cylindrical surface 22 in the region of the Rillmessers 5 and the knife edge 13.
  • Fig. 4b has the Rillambos 6 on the periphery of the creasing blade 5 facing recess 23.
  • An envelope, which is passed between the creasing organs, can be pressed by the knife edges 13 into the recess 23.
  • a liner 24 is inserted, which supports the envelope 2 during the creasing of the side facing away from the creasing wheel. It is particularly advantageous if the insert 24 is designed to be elastic at least in the radial direction. Through the insert 24 receive the envelopes 2 a groove 26 in the form, as they are for example in Fig. 5 or 7a shown and described below. By rotating the shaft 21 and the associated sleeve 20, the groove depth can be adjusted. That is, it can optionally be set how much the envelope 2 is pressed by the knife edges 13 in the insert 24 of the Rillambos or how much the envelope 2 is to be deformed and / or compressed.
  • the insert 24 can be exchanged for adaptation to different envelopes 2 or as a result of wear and tear.
  • inserts 24 made of various plastics or rubber compounds, the different properties of the envelopes 2 may be taken into account, if necessary, and an optimum creasing result may also be considered 2 can be achieved with very sensitive envelopes.
  • the inserts 24 for example, they can be provided on their backs with a releasable adhesive or at least partially magnetic.
  • the insert 24 is too hard or if the contact pressure of the scoring blade 5 is too strong with respect to the rillambos 6, the envelopes 2 can be partially or completely severed, which is not desirable per se. If the insert 24 is too soft or if the pressing force is too low, the corrugated bead 26 is formed too little and the material is not sufficiently compacted at the bending point.
  • annular and elastic increase 26 conceivable, which is applied to the surface 22 of the Rillambos.
  • Fig. 5 is shown as between the creasing members 5, 6 in the pass an envelope 2 is grooved.
  • the feeler wheel 18 runs in each case on the Rillambos 6 or on the envelope 2, which is pressed by the contact pressure of the Tastrades 18 to the cylindrical surface 22 of the Rillambos 6.
  • the scoring blade 5 rotates passively by the contact of the edge region 11 with the insert 24 or with the envelope 2 about the axis 3.
  • FIG. 6a is a section of an edge region 11 'of a scoring blade 5' shown in the prior art.
  • the scoring blade 5 ' has on the circumference only one knife edge 13', which cooperates with a facing her deposit 24 of the Rillambos 6.
  • the knife edge 13 ' forms an envelope 2' one Rillnut 26 'with a first bend 27', which is influenced by the geometry of the knife edge 13 '.
  • the shape of the bends 27 ' is influenced by properties of the envelope 2' and by the material of the insert 24 and the contact pressure of the scoring blade 5 'and the groove depth. In a hard insert 24, the bends 27 'receive a relatively small radius.
  • Fig. 6a Will the in Fig. 6a grooved envelope 2 'folded, his back gets, for example, a shape as in Fig. 6b is shown. Envelopes of this type are used, for example, for stapled products.
  • the two legs 29 ' are approximately parallel to each other.
  • the fibers in the envelope 2 ' are bent at an angle 30 in the bend 28' lying between the bends 27 '. In creases according to the prior art, the angle 30 is approximately 180 °.
  • the stack of sheets to be bound by saddle stitching to the envelope is in Fig. 6a not shown.
  • Fig. 7a shows the same section as Fig. 6a with an inventive Rillmesser 5.
  • the edge portion 11 of the Rillmessers 2 in two knife edges 13 separating gap 12 is here in contrast to the Fig. 4a to 4d as deep groove or the scoring knife 2 is formed in two parts.
  • the groove groove 26 differs from the in Fig. 6a shown groove groove 26 'characterized in that between the two formed by the knife edges 13 bends 28 caused by the back pressure of the insert 24 additional bend 31 is formed.
  • additional bend 31 approaches a straight line. In a relatively hard insert 24 this presses the arc deeper into the gap 12 between the knife edge 13 and thus forms the bend 31 with a smaller radius.
  • the fibers of the envelope 2 are bent in the region of the bend 28 by an angle 32.
  • the angle 32 is significantly smaller than that in Fig. 6b shown angle 30, it can be about 90 °. As a result, the fibers are much less likely to break and the envelopes 2 are less susceptible to tearing than prior art creasing.
  • edge region 11 of the creasing knives 2 is not limited to rotating creasing members.
  • bar-shaped tools can also be formed by known bar grooving machines with two knife edges located close to one another to form a single groove groove 26

Abstract

In einer Vorrichtung, welche einen Ringspalt zwischen zwei um parallele Achsen (3, 4) gegenläufig rotierende, kreisförmige Rillorgane aufweist, wird der Ringspalt von ein- oder mehrblätterigen Bogen (2) oder einer Bahn aus Papier, Kunststoff oder Metall zur Bildung einer Rille durchlaufen. Ein Rillorgan ist als Rillmesser (5) mit einem sich zum Umfang hin firstähnlich verjüngenden Randbereich (11) und das gegenüberstehende Rillorgan als Rillambos (6) ausgebildet, wobei der Umfang des Rillmessers (5) durch einen den Randbereich in zwei beabstandete Messerkanten (13) trennenden Zwischenraum (12) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung einer Rille an einem einen Ringspalt zwischen zwei um parallele Achsen gegenläufig rotierenden, kreisförmigen Rillorganen durchlaufenden ein- oder mehrblätterigen Bogen oder einer Bahn aus Papier, Kunststoff oder Metall, wobei ein Rillorgan als Rillmesser mit einem sich zum Umfang hin firstähnlich verjüngenden Randbereich und das gegenüberstehende Rillorgan als Rillambos ausgebildet ist.
  • Vorrichtungen dieser Art vermitteln beispielsweise die EP 0'627'303 A1 , die WO 2004/073966 A1 und die EP 1'845'046 A1 .
  • Aus der EP 0'627'303 A1 ist eine Rotationsprägevorrichtung bekannt, welche zum kontinuierlichen Rillen von Kartonzuschnitten zwei gegeneinander rotierende Zylinder aufweist, zwischen denen ein Kartonzuschnitt eingeklemmt und gefördert wird. Einer der Zylinder weist am Umfang ein radial abstehendes Prägeprofil auf, welches durch eine oder mehrere Phasen den Querschnitt mit zunehmendem Durchmesser verringert. Der zweite Zylinder hat eine umlaufende Nut, die dem Prägeprofil des ersten Zylinders gegenübersteht. Die genannte Prägevorrichtung eignet sich für dickere Produkte, nicht aber für dünne Produkte wie z.B. Umschläge von Zeitschriften oder anderen Druckprodukten.
  • In der WO 2004/073966 A1 ist ein System offenbart, bei dem durch Aufbringen von Streifen auf eine um eine erste Achse rotierende Trommel flächige Materialien gerillt und/oder perforiert werden können. Ein um eine zweite Achse rotierendes Rad, weist ein oder mehrere Nuten auf, in welche die von der zylindrischen Oberfläche der Trommel vorstehenden Streifen eingreifen. Die erste und die zweite Achse stehen parallel zueinander. Mehrere lösbar auf der Trommel befestigte Streifen können sich in Werkstoff, Aufbau und Geometrie unterscheiden. Sind die Streifen wie beschrieben aus einem Kunststoff gefertigt, sind sie grossem Verschleiss unterworfen und müssen regelmässig durch neue ersetzt werden. Um eine optimale Rille bzw. Perforation an den zu verarbeitenden flächigen Materialien zu erhalten, müssen die Streifen sowohl in achsialer wie auch in radialer Richtung sehr präzise an dem Umfang der Trommel befestigt werden, was sehr zeitraubend und aufwändig sein kann.
  • Unterschiedliche Qualitäten und Sorten der Werkstoffe, wie unbedruckte oder bedruckte Bogen, Druckbogen oder Folien, führen auch zu verschiedenartigen Verhaltensweisen bei der Verarbeitung. So ist es bekannt, dass empfindliche Bogen beim Falzen entlang der durch Rillen entstandenen Verformung zum Reissen oder Brechen neigen, insbesondere wenn einzelne Druckbogen als Umschläge für Bücher, Broschuren oder dergleichen verwendet werden. Durch das Rillen wird das Material verdrängt und /oder verdichtet. Damit erhalten die zu rillenden Materialien bzw.
  • Bogen eine scharnierartige Biegestelle. Ist der Anpressdruck des Rillrades zu hoch, werden die Bogen bzw. die Bahn ganz oder teilweise durchtrennt. Ist der Anpressdruck zu gering, kann der Falz nach dem Rillen von der vorgesehenen Biegestelle abweichen. Es sind Rillvorrichtungen bekannt, bei denen die durch das Rillrad erzeugte Wölbung, auch Rillwulst genannt, nach dem anschliessenden Falzen entweder aussen (positive Rillung) oder innen (negative Rillung) zwischen den Schenkeln des gefalzten Bogen zu liegen kommen. Um ein möglichst breites Spektrum von Bogen verarbeiten zu können, sind Rillvorrichtungen bekannt, die für positive und negative Rillungen eingerichtet bzw. umgerüstet werden können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der auch das Rillen empfindlicher Bogen einfach und schonend durchgeführt werden kann.
  • Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Umfang des Rillmessers durch einen den Randbereich in zwei beabstandete Messerkanten trennenden Zwischenraum ausgebildet ist. Die von den beiden Rillmessern gebildeten Rillen können so nahe beieinander liegen, dass nach dem Rillen beziehungsweise nach dem Falzen für das Auge der Eindruck entsteht, es handle sich um eine mit einem einzigen Rillmesser erzeugte Rillnut.
  • Vorteilhaft sind die Messerkanten spitzwinklig ausgebildet, sodass ein exakter Rillvorgang durchgeführt werden kann.
  • Vorzugsweise wird die Spitzwinkligkeit der Messerkanten dadurch erreicht, dass der sich firstähnlich verjüngende Randbereich durch einen Zwischenraum ausgebildet ist.
  • Der Zwischenraum kann durch eine Nut gebildet sein, deren seitliche Flächen parallel zueinander und senkrecht zu den Achsen ausgerichtet sind.
  • Die beiden Messerkanten können jeweils mit einem Radius abgerundet werden, damit das Material schonend verdichtet und/oder verdrängt wird.
  • Zur weiteren Beeinflussung der Rilloberfläche kann der Rillambos eine dem Rillmesser zugewandte Vertiefung aufweisen.
  • Die Vertiefung kann zur Aufnahme einer Einlage ausgebildet sein, welche beispielsweise aus einem elastischen Werkstoff gefertigt ist.
  • Es ist weiter denkbar, dass ein mit dem Rillrad zusammenwirkender Ring auf die zylindrische Aussenfläche des Rillambos aufgebracht ist.
  • Das Rillrad wird vorzugsweise an einem Tastrad gelagert, das wie in der EP 1'845'046 A1 gezeigt, durch eine einstellbare Kraft gegen den Rillambos gepresst wird. Der Abstand der beiden Messerkanten des Rillrades zum Rillambos wird unabhängig vom Rundlauf des Rillambos durch das Tastrad konstant gehalten. Damit ist sichergestellt, dass die Tiefe einer durch das Rillrad in einem Bogen erzeugten Rille unabhängig von der Dicke des Bogens konstant bleibt. Wird das Rillrad ebenfalls, wie in der EP 1'845'040 A1 gezeigt, über eine exzentrische Verbindung mit dem Tastrad verbunden, kann durch Verdrehen der Verbindung die Rilltiefe sehr einfach eingestellt werden. Eine Verstellung ist dabei nur beim Wechsel von sehr dünnen zu sehr dicken Bogen bzw. mehrblättrigen Materialien und umgekehrt notwendig.
  • Beim Falzen eines Bogens entlang der durch das erfindungsgemässe Rillrad erzeugten Verformung werden die Fasern eines Bogens bei jeder der beiden nahe beieinander liegenden Rillnuten um je etwa 90° gebogen. Bei einem Rillmesser nach dem Stand der Technik mit einer einzigen Messerkante neigen die um etwa 180° umgelenkten Bogenschenkel deutlich mehr zum Reissen oder Brechen. Dieser unerwartete und überraschende Effekt der beiden durch einen Zwischenraum voneinander beabstandeten Messerkanten macht die erfindungsgemässe Rillvorrichtung hinsichtlich Einstellung der Rilltiefe und Anpressdruck sehr tolerant und benutzerfreundlich.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Rillrad zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein. Damit kann der axiale Abstand zwischen den seitlichen Flächen der Nut bzw. zwischen den Messerkanten verstellt und ein noch breiteres Produktespektrum verarbeitet werden.
  • Die erfindungsgemässe Rillvorrichtung kann vorzugsweise in einem Falzanleger eines Sammelhefters eingesetzt werden. Dabei werden ungefaltete Bogen, insbesondere Schutzumschläge, von einem Stapel abgezogen und mittels einer Vorrichtung der Rill- bzw. der Falzvorrichtung zugeführt und anschliessend auf einen auf einem Sattel rittlings transportierten Bogenstapel aufgelegt.
  • Weiter kann die erfindungsgemässe Vorrichtung beispielsweise zum Erzeugen von mehreren Rillen in Umschlägen für klebegebundene Druckprodukte eingesetzt werden. Dabei werden üblicherweise zwei Rillen für die exakte Ausrichtung der Biegestellen am Rücken der klebegebundenen Druckprodukte bzw. eine oder mehrere Zierrillen zum Aufschlagen des Umschlags an einem Buch erzeugt. Die Umschläge durchlaufen dabei auf dem Weg nach der Vereinzelung zu einem in einem Klebebinder gehaltenen Buchblock auf einer Transportvorrichtung eben aufliegend eine oder mehrere Rillvorrichtungen.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann ein flach auf einem Tisch aufliegender Umschlag gerillt werden, in dem ein Rillmesser über den still stehenden Bogen bewegt wird. Der Tisch bildet dabei den Rillambos, welcher mindestens in dem Bereich, wo das Rillmesser Rillungen vornehmen kann, eine elastische Einlage aufweist.
  • Im Folgenden wird die vorgeschlagene Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, auf die bezüglich aller in der Beschreibung nicht erwähnten Einzelheiten verweisen wird, anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig.1a
    eine schematische Darstellung einer Rillvorrichtung in einem Falzanleger nach dem Stand der Technik,
    Fig. 1b
    eine schematische Darstellung einer Rillvorrichtung in einer Buchbindemaschine nach dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    einen Querschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
    Fig. 3
    einen Querschnitt einer Variante einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit mehrteiligem Rillrad,
    Fig. 4a
    einen Ausschnitt im Bereich der Messerkanten des Rillrades und des Rillambos gem. Fig. 2,
    Fig. 4b
    eine Variante gem. Fig. 4a,
    Fig. 4c
    eine Variante gem. Fig. 4a,
    Fig. 4d
    eine Variante gem. Fig 4a,
    Fig. 5
    einen Ausschnitt der Rillvorrichtung gem. Fig. 2 mit einem Druckbogen,
    Fig. 6a
    den Randbereich eines Rillmessers nach dem Stand der Technik mit einem Druckbogen,
    Fig. 6b
    den Druckbogen gem. Fig. 6a nach dem Falzen entlang der Rillung,
    Fig. 7a
    den Randbereich eines erfindungsgemässen Rillmessers mit einem Druckbogen,
    Fig. 7b
    den Druckbogen gem. Fig. 7a nach dem Falzen entlang der Rillung.
  • Die Figuren 1a und 1b zeigen schematisch eine Vorrichtung 1 bzw. 1' zum Rillen von ein - oder mehrblättrigen Bogen oder einer Bahn aus Papier, Kunststoff oder Metall. Im Folgenden werden diese verschiedenen, bedruckten oder unbedruckten Produkte und Materialien als Umschlag 2 bezeichnet. Die Vorrichtung 1, 1' wird durch mindestens zwei um parallele Achsen 3, 4 rotierende Rillorgane gebildet. Ein erstes Rillorgan ist als Rillmesser 5, ein zweites als Rillambos 6 ausgebildet. In Fig. 1a ist ein Umschlag 2 gezeigt, der von einem nicht dargestellten Stapel abgezogen wird und von einer mit der Welle 8 verbundenen Trommel 7 im Uhrzeigersinn transportiert wird. Die Trommel 7 besteht aus mindestens zwei voneinander beabstandeten Trommelscheiben, welche an ihrem Umfang mindestens je einen Greifer 9 zum Festhalten der Umschläge 2 aufweisen. Der Rillambos 6 kann Teil einer Trommelscheibe oder zwischen diesen auf der Welle 8 befestigt sein. Es ist vorteilhaft, wenn die Trommelscheibe und der Rillambos 6 wenigstens annähernd die gleichen Durchmesser aufweisen. Der Umschlag 2 wird während dem Transportieren zwischen dem durch den Rillambos 6 und dem Rillmesser 5 gebildeten Ringspalt gerillt. Der Aufbau eines Falzanlegers mit einer Falzvorrichtung, der die gerillten Umschläge 2 zugeführt werden, ist in der EP 1'845'046 A1 gezeigt.
  • Es ist auch denkbar, dass das Rillmesser einen Durchmesser aufweist, der annähernd gleich gross ist wie der der beiden Trommelscheiben, und dass das Rillmesser beispielsweise zwischen den Trommelscheiben so auf der Welle 8 befestigt ist, dass es sich um die Achse 4 antreiben lässt. Entsprechend kann der Rillambos einen kleineren Durchmesser aufweisen und mit einer einstellbaren Federkraft gegen das Rillmesser beaufschlagt werden.
  • In Fig. 1b ist schematisch die Vorrichtung 1' zum Rillen von auf einer Fördervorrichtung 10 flach aufliegenden Umschlägen 2 gezeigt, wie sie beispielsweise in Klebebindeanlagen zum Einsatz kommen. Dabei werden in bekannter Art und Weise die Umschläge 2 von einem nicht gezeigten Stapel vereinzelt oder direkt von einer Bahn abgeschnitten, gerillt, gefalzt und dem Rücken eines mit Klebstoff versehenen Buckblocks zugeführt. Dabei ist es üblich, dass zwei oder mehrere Paare, bestehend aus Rillambos 6 und Rillmesser 5 den Umschlag 2 so rillen, dass mehrere voneinander beabstandete und zueinander parallele Rillen erzeugt werden. Das Rillmesser 8 ist wie in Fig. 1b gezeigt, oberhalb und der Rillambos 6 unterhalb der Ebene angeordnet, auf der die Umschläge 2 transportiert werden. Es ist auch denkbar dass die Positionen einzelner oder aller Rillorgane jeweils paarweise vertauscht sind.
  • Das Rillmesser 5 weist einen sich zum Umfang hin verjüngenden Randbereich 11 auf, wie er beispielsweise in Figur 2 gezeigt ist. Ein Zwischenraum 12 trennt den Randbereich 11 in zwei voneinander beabstandete Messerkanten 13. Die Messerkanten 13 sind spitzwinklig ausgebildet und haben einen axialen Abstand von 0.2 bis 1 mm voneinander. Bevorzugterweise haben sie einen Abstand von 0.4 bis 0.6mm. Der Zwischenraum 12 kann durch eine im Randbereich 11 umlaufende Nut 14 so ausgebildet sein, dass die zwei seitlichen Flächen 15 der Nut 14 parallel zueinander und senkrecht zur Achse 3 ausgerichtet sind. Die Tiefe der Nut 14 entspricht dabei mindestens annähernd ihrer Breite. Vorteilhaft ist eine Nut 14 mit einer Tiefe von 1 mm oder mehr ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Nut 14 so tief ist, dass das Rillmesser 5 wie in Fig. 3 gezeigt, zweiteilig ausgebildet ist, wobei die zwei Messerteile 16, 17 jeweils eine der beiden Messerkanten 13 aufweisen. Durch Verschieben von einem oder von beiden Messerteilen 16, 17 in axialer Richtung kann der Abstand zwischen den Messerkanten 13 verändert werden. Mit einem Befestigungselement 33 kann beispielsweise das Messerteil 16 in axialer Richtung festgelegt werden.
  • Das ein- oder mehrteilige Rillmesser 5 ist drehbar auf einer exzentrischen Büchse 20 gelagert, welche fest mit einer stillstehenden Welle 21 verbunden ist. Ein neben dem Rillmesser 5 auf der Welle 21 drehbar um eine Achse 19 gelagertes Tastrad 18 wird, wie schon in der EP 1'845'046 A1 beschrieben, mit einer veränderbaren Federkraft gegen den Rillambos gepresst. Es ist vorteilhaft, wenn der Durchmesser des Rillrades 5 mindestens gleich gross oder grösser ist wie der Durchmesser des Tastrades 18. Durch Verdrehen der Welle 21 kann durch die exzentrische Verbindung zwischen Rillmesser 5 und Tastrad 18 der Abstand zwischen den Messerkanten 13 des Rillmessers 5 und dem Rillambos 6 verändert bzw. eingestellt werden.
  • Es ist auch denkbar, dass der Abstand der Achse 4 des Rillambos und der Achse 3 des Rillrades beispielsweise über ein Gewinde verstellt wird, so dass auf ein Tastrad und die damit notwendigen Elemente verzichtet werden kann. Die Verbindung zwischen den Rillorganen kann starr oder gefedert ausgebildet sein.
  • In den Figuren 4a bis 4d ist ein vergrösserter Ausschnitt aus Fig 2 dargestellt. Sie zeigen jeweils den Randbereich 11 des Rillmessers 5 mit den beiden Messerkanten 13 sowie dem Rillambos 6. Fig. 4a zeigt einen Rillambos 6, welcher im Bereich des Rillmessers 5 bzw. der Messerkanten 13 eine durchgehende zylindrische Oberfläche 22 aufweist. In Fig. 4b weist der Rillambos 6 am Umfang eine dem Rillmesser 5 zugewandte Vertiefung 23 auf. Ein Umschlag, der zwischen den Rillorganen hindurchgeführt wird, kann durch die Messerkanten 13 in die Vertiefung 23 gedrückt werden.
  • Bevorzugterweise wird gemäss Fig. 4c in die Vertiefung 23 eine Einlage 24 eingelegt, welche den Umschlag 2 während dem Rillvorgang von der dem Rillrad abgewandten Seite stützt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einlage 24 zumindest in radialer Richtung elastisch ausgebildet ist. Durch die Einlage 24 erhalten die Umschläge 2 eine Rillnut 26 in der Form, wie sie beispielsweise in Fig. 5 oder 7a gezeigt und nachfolgend beschrieben ist. Durch Verdrehen der Welle 21 und der damit verbundenen Büchse 20 kann die Rilltiefe eingestellt werden. D.h. es kann wahlweise eingestellt, wie stark der Umschlag 2 von den Messerkanten 13 in die Einlage 24 des Rillambos gedrückt bzw. wie stark der Umschlag 2 verformt und/oder verdichtet werden soll.
  • Es ist vorgesehen, dass die Einlage 24 zur Anpassung an verschiedene Umschläge 2 oder infolge von Abnutzung und Verschleiss ausgetauscht werden kann. Mit aus verschiedenen Kunststoffen oder Gummimischungen hergestellten Einlagen 24 können gegebenenfalls die unterschiedlichen Eigenschaften der Umschläge 2 berücksichtigt und ein optimales Rillergebnis auch bei sehr empfindlichen Umschlägen 2 erreicht werden. Für den einfachen Austausch der Einlagen 24 können diese beispielsweise an ihrem Rücken mit einem lösbaren Klebstoff versehen oder zumindest teilweise magnetisch sein.
  • Ist die Einlage 24 zu hart bzw. ist die Anpresskraft des Rillmessers 5 gegenüber dem Rillambos 6 zu stark, können die Umschläge 2 teilweise oder vollständig durchgetrennt werden, was an sich nicht erwünscht ist. Bei einer zu weichen Einlage 24 bzw. bei einer zu geringen Anpresskraft wird der Rillwulst 26 zu wenig geformt und das Material an der Biegestelle nicht genügend verdichtet.
  • Anstelle der in die Vertiefung 23 eingelassenen Einlage 24 ist im Bereich des Rillmessers 5 auch eine wie in in Fig. 4d dargestellte, ringförmige und elastische Erhöhung 26 denkbar, welche auf die Oberfläche 22 des Rillambos aufgebracht wird.
  • In Fig. 5 ist dargestellt, wie zwischen den Rillorganen 5, 6 im Durchlauf ein Umschlag 2 gerillt wird. Das Tastrad 18 läuft hierbei jeweils auf dem Rillambos 6 bzw. auf dem Umschlag 2, der durch den Anpressdruck des Tastrades 18 an die zylindrische Oberfläche 22 des Rillambos 6 angepresst wird. Das Rillmesser 5 dreht passiv durch den Kontakt des Randbereichs 11 mit der Einlage 24 bzw. mit dem Umschlag 2 um die Achse 3.
  • In Figur 6a ist ein Ausschnitt aus einem Randbereich 11' eines Rillmessers 5' nach dem Stand der Technik dargestellt. Das Rillmesser 5' hat am Umfang nur eine Messerkante 13', welche mit einer ihr zugewandten Einlage 24 des Rillambos 6 zusammen wirkt. Die Messerkante 13' bildet an einem Umschlag 2' eine Rillnut 26' mit einer ersten Biegung 27', die durch die Geometrie der Messerkante 13' beeinflusst wird. Auf beiden Seiten der ersten Biegung 27' entstehen jeweils eine weitere Biegung 28', die die Rillnut 26' mit nur ausschnittsweise dargestellten Schenkeln 29' des Umschlags 2' verbinden. Die Form der Biegungen 27' wird durch Eigenschaften des Umschlags 2' sowie durch den Werkstoff der Einlage 24 und dem Anpressdruck des Rillmessers 5' bzw. der Rilltiefe beeinflusst. Bei einer harten Einlage 24 erhalten die Biegungen 27' einen verhältnismässig kleinen Radius.
  • Wird der in Fig. 6a gerillte Umschlag 2' gefalzt, erhält sein Rücken beispielsweise eine Form wie sie in Fig. 6b dargestellt ist. Umschläge dieser Art werden beispielsweise für sammelgeheftete Produkte verwendet. Die beiden Schenkel 29' verlaufen annähernd parallel zueinander. Die Fasern in dem Umschlag 2' werden in der zwischen den Biegungen 27' liegenden Biegung 28' um einen Winkel 30 gebogen. Bei Rillungen nach dem Stand der Technik beträgt der Winkel 30 ca. 180°. Der durch das Sammelheften mit dem Umschlag zu verbindende Bogenstapel ist in Fig. 6a nicht dargestellt.
  • Fig. 7a zeigt den gleichen Ausschnitt wie Fig. 6a mit einem erfindungsgemässen Rillmesser 5. Der den Randbereich 11 des Rillmessers 2 in zwei Messerkanten 13 trennende Zwischenraum 12 ist hier im Gegensatz zu den Fig. 4a bis 4d als tiefe Nut bzw. das Rillmesser 2 ist zweiteilig ausgebildet. Die Rillnut 26 unterscheidet sich von der in Fig. 6a dargestellten Rillnut 26' dadurch, dass zwischen den beiden von den Messerkanten 13 geformten Biegungen 28 eine durch den Gegendruck der Einlage 24 bewirkte zusätzliche Biegung 31 entsteht. Wird beispielsweise eine sehr weiche Einlage 24 verwendet, nähert sich die zusätzliche Biegung 31 einer Geraden. Bei einer verhältnismässig harten Einlage 24 presst diese den Bogen tiefer in den Zwischenraum 12 zwischen den Messerkanten 13 und formt so die Biegung 31 mit einem kleineren Radius. Nach dem Falzen - wie oben beschrieben - werden nun die Fasern des Umschlags 2 im Bereich der Biegung 28 um je einen Winkel 32 gebogen. Der Winkel 32 ist deutlich kleiner als der in Fig. 6b dargestellte Winkel 30, er kann ca. 90° betragen. Die Fasern neigen dadurch deutlich weniger zum Brechen und die Umschläge 2 neigen weniger zum Reissen als bei einer Rillung nach dem Stand der Technik.
  • Die erfindungsgemässe Geometrie des Randbereichs 11 der Rillmesser 2 ist nicht auf rotierende Rillorgane beschränkt. So können auch balkenförmige Werkzeuge von bekannten Balkenrillmaschinen mit zwei nahe beieinander liegenden Messerkanten zur Bildung einer einzigen Rillnut 26 ausgebildet sein

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Bildung einer Rille an einem einen Ringspalt zwischen zwei um parallele Achsen (3,4) gegenläufig rotierenden, kreisförmigen Rillorganen durchlaufenden ein- oder mehrblätterigen Bogen (2) oder einer Bahn aus Papier, Kunststoff oder Metall, wobei ein Rillorgan als Rillmesser (5) mit einem sich zum Umfang hin firstähnlich verjüngenden Randbereich (11) und das gegenüberstehende Rillorgan als Rillambos (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des Rillmessers (5) durch einen den Randbereich (11) in zwei beabstandete Messerkanten (13) trennenden Zwischenraum (12) ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (12) durch eine in dem Randbereich (11) des Rillmessers (5) verlaufende Nut (14) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerkanten (13) vorzugsweise spitzwinklig ausgebildet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zwischenraum (12) bildenden resp. die Nut (14) bildenden, seitlichen Flächen (15) parallel zueinander und senkrecht zu den Achsen (3,4) ausgerichtet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rillambos (6) eine durchgehende zylindrische Oberfläche (22) aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rillambos (6) am Umfang eine dem Rillmesser (5) zugewandte Vertiefung (23) aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (23) eine mit dem Rillmesser (5) zusammenwirkende Einlage (24) aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (24) zumindest in radialer Richtung elastisch ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rillambos (6) am Umfang eine dem Rillmesser (5) zugewandte elastische Erhöhung (25) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerkanten (13) jeweils an einem Teil eines mehrteiligen Rillorgans (5) befestigt sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der den Zwischenraum (12) resp. die Nut (14) bildenden Seitenflächen (15) veränderbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Rillmesser (5) durch ein Tastrad (18) auf dem Rillambos (6) abgestützt ist.
  13. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der Herstellung von Druckerzeugnissen, insbesondere für das Rillen scharnierartiger Biegestellen an einem Umschlag (2) der Druckerzeugnisse.
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