ES2275912T3 - Dispositivo y procedimiento de plegado y doblado. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para plegar y doblar hojas (7) de materiales de láminas flexibles, que incluye un mecanismo plegador (1), un mecanismo alimentador, un mecanismo doblador (100) y un sistema de control para controlar el dispositivo, en el cual el mecanismo alimentador está dispuesto para suministrar hojas (7) desde el mecanismo plegador (1) al mecanismo doblador (100), el mecanismo doblador (100) incluye un par de rodillos (111, 113) que tienen una hendidura (123) en la cual se inserta una hoja (7) de material para crear un doblez (7b) y un mecanismo insertador (121) para insertar una hoja (7) en la hendidura (123), incluyendo dicho mecanismo insertador (121) un elemento de cuchilla (129) que tiene un borde (131) que está dispuesto para enganchar una hoja (7) a lo largo de un pliegue e insertar dicha hoja (7) en la hendidura (123) a fin de producir un doblez (7b) a lo largo de dicho pliegue; caracterizado porque el sistema de control sincroniza la operación de los mecanismos plegador (1), alimentador y doblador (100).

Description

Dispositivo y procedimiento de plegado y doblado.

La presente invención se refiere a un dispositivo y procedimiento de plegado y doblado, para su empleo en la producción y acabado de documentos impresos. En particular, el sistema puede utilizarse para plegar y doblar materiales de hojas flexibles, por ejemplo, el papel y materiales similares al papel que contienen material impreso.

Las técnicas tradicionales de impresión, tales como la prensa de tipos y la litografía offset, depositan una fina película de tinta sobre la superficie de un material de serie. La tinta es absorbida por el material de serie, dejando una marca indeleble. En contraste con las técnicas tradicionales de impresión, el enfoque de la Xerografía utilizado por las modernas máquinas impresoras digitales es un proceso en seco en el cual se deposita un polvo sobre la superficie del medio a imprimir. El polvo se fija a la superficie del medio, que es usualmente papel, por un proceso de calentamiento, por ejemplo. El control de la deposición del polvo sobre el material de serie para formar palabras e imágenes, típicamente, es realizado automáticamente por un sistema informático.

Las máquinas impresoras digitales tienen varias ventajas sobre la máquina de litografía offset. Por ejemplo, el proceso de configuración de la litografía offset es largo, con el requisito de placas hechas por un técnico experimentado, y el material impreso requiere tiempo para secarse antes de que pueda ser acabado. En comparación, las máquinas impresoras digitales tienen tiempos de configuración muy breves, ningún tiempo de secado de la tinta y requieren un nivel inferior de experiencia para operar el proceso de impresión digital. El área de más rápido crecimiento en la industria impresora es el de tiradas cortas, a pedido, de impresión a todo color de alta calidad. Actualmente, esto se satisface óptimamente por medio de las máquinas impresoras digitales.

El equipo actual de acabado disponible para el sector del mercado de impresión digital, tal como las máquinas de plegado y doblado, ha sido desarrollado para material impreso producido por las técnicas tradicionales de impresión. Este tipo de equipo es incapaz de manipular material digitalmente impreso sin dañarlo. Por ejemplo, la impresión de alta calidad, digitalmente producida, requiere el empleo de papel tratado especialmente, o material de cartón. Este tipo de papel es de calidad tal que es extremadamente sensible a las marcas cuando los objetos raspan la superficie, o a las grietas cuando se dobla o se pliega. Además, el toner sobre la superficie del papel es una capa quebradiza con un límite elástico muy bajo, que se rompe cuando se somete a los extremos de tensión creados en el proceso de doblado por las máquinas plegadoras existentes. Cuando se rompe, el toner pierde su adhesión y se desprende en escamas.

A fin de doblar limpiamente medios impresos, primero deben plegarse. Tradicionalmente, las operaciones de plegado y doblado han sido llevadas a cabo por separado, utilizando distintas máquinas. Esto, sin embargo, consume tiempo y es ineficiente, no siendo la menor causa de esto el tener que alinear el material de serie por separado para cada operación.

Se han hecho intentos para construir una máquina combinada de plegado y doblado, conectando entre sí máquinas separadas y yuxtapuestas de plegado y de doblado. Por ejemplo, una máquina disponible incorpora un sistema de alimentación, un dispositivo de plegado y una máquina de doblado de arrugas. Las tres unidades se disponen secuencialmente para alimentar, plegar y doblar papel y material de cartón. El sistema de alimentación extrae papel de una pila y entrega hojas a la entrada de la máquina plegadora. La salida de la máquina plegadora se conecta con una unidad intermedia de almacenamiento de papel. La entrada de la máquina plegadora se alimenta con hojas de la unidad intermedia de almacenamiento de papel. Cada una de las máquinas tiene su propio sistema de control, que es independiente de los sistemas de control de las otras máquinas.

El sistema de alimentación entrega el material de papel a la máquina plegadora desde la pila. El sistema de alimentación utiliza un controlador básico que no permite la interrupción del transporte de la hoja, deteniendo temporalmente la operación, por ejemplo, una vez que la hoja ha sido cogida de la pila. La unidad de plegado recibe la hoja, la fija en la posición adecuada, y realiza la operación de plegado. La hoja se transporta luego a la unidad intermedia de almacenamiento de papel.

La hoja plegada se suministra luego desde la unidad intermedia de almacenamiento de papel a la máquina de doblado de arrugas. El proceso de doblado de arrugas requiere que la hoja se mueva continuamente a través de la máquina para permitir que tenga lugar el doblado. La máquina de doblado de arrugas tiene placas de arrugas para guiar el material de serie a través de la máquina de doblado. Éstas se colocan, usualmente, a unos 45º con respecto al itinerario del papel, e incluyen una parada final. El papel es suministrado, entre las placas de arrugas, por rodillos, y choca con la parada final, lo que causa que el papel se arrugue hacia una hendidura formada por un par de rodillos dobladores. El papel queda pillado en la hendidura entre los rodillos dobladores, los cuales ejercen fuerza sobre el papel para crear un doblez permanente. Este tipo de máquina dobladora produce extensas marcas sobre materiales de serie adecuados para las máquinas impresoras digitales. Este tipo de máquina debe funcionar continuamente a velocidad constante; en caso contrario, el proceso de doblado deviene impredecible.

El sistema de alimentación-plegado-doblado, de esta manera, funciona en forma continua/discontinua/
continua.

En el sistema de plegado y doblado descrito anteriormente, cada uno de los procesos individuales de alimentación, plegado y doblado debe completarse antes de que pueda tener lugar el siguiente proceso, ya que el sistema no está integrado. Esto da como resultado un sistema general que tiene una longitud de al menos 5 veces la longitud del material que se está procesando. Una desventaja adicional de esta yuxtaposición de máquinas separadas es que las hojas de papel deben alinearse para la operación de plegado y luego realinearse para la subsiguiente operación de doblado.

En consecuencia, la presente invención intenta proporcionar un dispositivo y procedimiento de plegado y doblado que mitigue algunos de los problemas precitados.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo para plegar y doblar hojas de materiales de lámina flexible, que incluye un mecanismo plegador, un mecanismo alimentador, un mecanismo doblador y un sistema de control para controlar los dispositivos, en el cual el mecanismo alimentador está dispuesto para suministrar hojas desde el mecanismo plegador al mecanismo doblador, el mecanismo doblador incluye un par de rodillos que tienen una hendidura en la cual se inserta una hoja de material para crear un doblez, y un mecanismo insertador para insertar una hoja en la hendidura, incluyendo dicho mecanismo insertador un elemento de cuchilla que tiene un borde que está dispuesto para sujetar una hoja a lo largo de un pliegue e insertar dicha hoja en la hendidura a fin de producir un doblez a lo largo de dicho pliegue, y el sistema de control sincroniza la operación de los mecanismos plegador, alimentador y doblador.

El dispositivo puede producirse como una máquina integrada de plegado y doblado, sumamente compacta, que produce dobleces exactos en hojas de material flexible, tales como papel y cartón. La formación de un pliegue en la hoja con más precisión localiza la posición del pliegue, haciendo que el proceso de doblado sea más predecible. Además, la disposición del dispositivo reduce significativamente la cantidad de marcas producidas en el material de serie, lo que hace que la invención sea sumamente adecuada para el plegado y doblado de material de serie impreso digitalmente. El dispositivo también es muy versátil. El sistema de control puede ser configurado por el operador para realizar operaciones de plegado, operaciones de doblado y operaciones combinadas de plegado y doblado.

Preferiblemente, el sistema de control incluye medios para detectar el material de las hojas en al menos una posición a lo largo de su camino de alimentación a través del dispositivo, y medios para determinar la posición instantánea del material de las hojas según es transportado a lo largo del camino de alimentación. También se prefiere que el sistema de control esté construido y dispuesto para controlar la operación de los mecanismos plegador y doblador según la posición determinada del material de las hojas.

Ventajosamente, el sistema de control es programable, y está construido y dispuesto para controlar la colocación y el número de dobleces y/o pliegues producidos por el dispositivo, según requisitos predeterminados.

Preferiblemente, el mecanismo plegador incluye un par de elementos plegadores, en los cuales al menos uno de dichos elementos es movible hacia el otro elemento, para producir un pliegue en una hoja situada entre los elementos, y un mecanismo de guía para guiar el elemento movible.

El mecanismo plegador puede producir pliegues en ubicaciones predeterminadas en la hoja, y es capaz de operar automáticamente. Así, puede emplearse para plegar un lote de documentos de manera relativamente rápida. Además, puede reprogramarse con relativa facilidad para producir un conjunto distinto de pliegues. Es, por lo tanto, sumamente adaptable. No hay ninguna necesidad de fabricar un nuevo molde para cada tarea de plegado y, en consecuencia, es económico en su utilización, incluso para breves tiradas de producción.

Ventajosamente, el mecanismo de guía incluye un dispositivo de control incremental. El dispositivo de control incremental puede ser controlado por dicho sistema de control. En una realización, el dispositivo de control incremental es un montaje de embrague. La utilización de un montaje de embrague permite que el motor de guía para el mecanismo plegador funcione continuamente. No hay ninguna necesidad, por lo tanto, de que el motor acelere hasta la velocidad requerida, y esto brinda un funcionamiento rápido. Además, debido a que el motor en funcionamiento tiene una inercia considerable, lo que ayuda al funcionamiento del mecanismo plegador, el motor no necesita ser tan potente como tendría que serlo en caso contrario. En otra realización, el dispositivo de control incremental es un motor de paso discreto.

Preferiblemente, el dispositivo incluye un motor de guía de transporte y un par de rodillos de entrada para transportar hojas de material hacia dicho mecanismo plegador. El dispositivo puede incluir adicionalmente un codificador, construido y dispuesto para generar una señal de salida que indica la posición giratoria de al menos uno de dichos rodillos de entrada, y un sensor, tal como un sensor óptico, para detectar el borde delantero de una hoja según pasa entre los rodillos de entrada, estando dicho sistema de control conectado con dicho codificador y dicho sensor para recibir señales de los mismos.

Esto permite que el sistema de control monitorice la posición de la hoja de material continuamente, según pasa a través del mecanismo plegador, lo que le permite situar correctamente los pliegues.

Ventajosamente, el mecanismo alimentador está construido y dispuesto para controlar la posición de dicho material en hojas durante su movimiento desde el mecanismo plegador hasta el mecanismo doblador. Preferiblemente, el mecanismo alimentador está dispuesto para sujetar dicho material en hojas durante su movimiento desde el mecanismo plegador hasta el mecanismo doblador. Por ejemplo, el mecanismo alimentador incluye un par de rodillos de salida para retirar hojas de material de dicho mecanismo plegador, y un par de rodillos de entrada para transportar la hoja al mecanismo doblador que sujeta la hoja hasta que esté retenida por el mecanismo doblador. En consecuencia, no se requiere ninguna realineación de la hoja según se mueve desde el mecanismo plegador hasta el mecanismo doblador.

En la operación normal, el mecanismo doblador dobla dinámicamente los materiales en hojas, y la cuchilla actúa como un deflector dinámico. En particular, el mecanismo alimentador suministra en forma controlable la hoja de papel a lo largo de un camino de alimentación, donde puede ser retenida por el elemento de cuchilla. El proceso de doblado dinámico reduce significativamente la magnitud del daño causado a los materiales en hojas, al evitar la acción de arrastre de algunos dispositivos tradicionales.

Ventajosamente, el mecanismo insertador está construido y dispuesto para insertar la hoja en la hendidura, mientras la hoja está efectivamente retenida por el mecanismo alimentador.

Ventajosamente, el mecanismo insertador está construido y dispuesto de manera tal que, durante la operación de inserción, no hay, esencialmente, ningún movimiento relativo entre el borde de la cuchilla y la región donde entra en contacto con la hoja. Preferiblemente, esto se logra haciendo coincidir la posición del borde de la cuchilla con la posición giratoria de los rodillos y, por tanto, con la posición de la hoja de papel. La posición de la hoja y la posición del borde de la cuchilla están controladas por el sistema de control, que tiene en cuenta la geometría del camino de alimentación del papel, los rodillos y la cuchilla, a fin de garantizar que no hay ningún movimiento relativo significativo entre el borde de la cuchilla y la hoja de papel, en la región de contacto, cuando el borde de la cuchilla entra en contacto con la hoja. Esta disposición lleva a una reducción en la magnitud del daño causado al papel según pasa a través del
doblador.

Ventajosamente, en una realización, el elemento de cuchilla se mueve en una dirección que tiene un componente de movimiento en la dirección de alimentación del material de las hojas. Preferiblemente, el elemento de cuchilla se mueve en sentido giratorio y traslacional. Por ejemplo, el borde de la cuchilla se mueve en un camino curvo y, preferiblemente, el centro de curvatura del camino curvo es ajustable. En general, el borde de la cuchilla sigue un camino tal que la distancia entre el borde de la cuchilla y un primer rodillo doblador disminuye según el borde de la cuchilla inserta la hoja en la hendidura.

Preferiblemente, los pares de rodillos en el mecanismo alimentador y el mecanismo doblador están dispuestos de manera tal que el material en hojas es sujetado por rodillos durante todo el proceso de doblado, para controlar con precisión la posición de la hoja. También se prefiere que el sistema de control haga coincidir la velocidad del mecanismo alimentador con la de los rodillos del mecanismo doblador. Optativamente, la velocidad del mecanismo alimentador se hace coincidir con la de los rodillos de entrada del mecanismo plegador.

El mecanismo doblador también incluye un sensor para detectar la posición de una hoja, que es, preferiblemente, un sensor óptico, y un codificador, construido y dispuesto para generar una señal de salida que indica la posición de la hoja según la posición giratoria de los rodillos, estando el sistema de control conectado con dicho codificador y dicho sensor para recibir las señales de los mismos. El sistema de control controla la rotación de los rodillos y, por ello, la posición de la hoja de papel, por medio de un motor controlado incrementalmente; por ejemplo, un motor de paso discreto, un servomotor o un motor de corriente DC sin escobillas.

En una realización el mecanismo alimentador incluye un rodillo doblador que coopera con un rodillo alimentador. Esta es una disposición eficiente que reduce el número de componentes requeridos.

Preferiblemente, la dirección de alimentación de la hoja y la dirección de inserción para cada mecanismo doblador son esencialmente perpendiculares.

Preferiblemente, el doblador incluye un primer mecanismo doblador para producir dobleces en una dirección (es decir, en un lado de una hoja) y un segundo mecanismo doblador para producir dobleces en una segunda dirección (es decir, en el segundo lado de una hoja), que está construido y dispuesto para recibir una hoja suministrada al mismo desde el primer mecanismo doblador. El doblador también puede incluir posteriores mecanismos dobladores, que están preferiblemente dispuestos en serie con los mecanismos dobladores primero y segundo. Por ejemplo, un doblador que tenga cuatro mecanismos dobladores puede disponerse de manera tal que los mecanismos dobladores primero y tercero produzcan dobleces en una primera dirección, y los mecanismos dobladores segundo y cuarto produzcan dobleces en una segunda dirección.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para plegar y doblar hojas de materiales en láminas flexibles, que incluye las siguientes etapas: suministrar una hoja a un mecanismo plegador; formar al menos un pliegue en la hoja con el mecanismo plegador; suministrar la hoja a un mecanismo doblador que tiene un par de rodillos dobladores que forman una hendidura y un mecanismo insertador, teniendo dicho mecanismo insertador un elemento de cuchilla que incluye un borde de cuchilla; mover el elemento de cuchilla de manera tal que el borde de la cuchilla sujete la hoja a lo largo del pliegue e inserte la hoja en la hendidura; y doblar el material de la hoja a lo largo del pliegue con los rodillos dobladores, en donde la operación de los mecanismos plegador, alimentador y doblador está sincronizada por un sistema de control.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de sujetar la hoja con rodillos a lo largo del proceso de plegado y doblado.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de detectar la hoja con un primer sensor en una posición conocida y, preferiblemente, el sensor detecta al menos uno entre los bordes delantero y trasero de la hoja.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de determinar la posición de la hoja dentro del mecanismo plegador según la distancia entre la posición en que la hoja ha sido suministrada y la posición conocida.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de controlar la actuación del mecanismo plegador según la posición del material en hojas dentro del dispositivo.

Ventajosamente, la hoja es suministrada de manera controlable desde el mecanismo plegador hasta el mecanismo doblador.

Preferiblemente, no hay ningún movimiento relativo significativo entre el borde de la cuchilla y la hoja en la región de contacto durante la inserción de la hoja en el mecanismo doblador.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de detectar la hoja con un segundo sensor en una segunda posición conocida y, preferiblemente, el segundo sensor detecta al menos uno entre los bordes delantero y trasero de la hoja.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de determinar la posición de la hoja dentro del dispositivo doblador según la distancia entre el suministro de la hoja hasta la segunda posición conocida.

Ventajosamente, el procedimiento puede incluir la etapa adicional de controlar la actuación del mecanismo insertador según la posición del material en hojas dentro del dispositivo doblador.

El documento JP 04327996 revela un dispositivo para plegar y doblar hojas según el preámbulo de la reivindicación 1, así como un procedimiento para plegar y doblar hojas según el preámbulo de la reivindicación 18.

Se describirá ahora una realización de la presente invención, sólo a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales las referencias iguales indican características equivalentes, en donde:

La Figura 1a es una visión lateral esquemática de una realización de la presente invención;

La Figura 1b es una vista isométrica que muestra los componentes internos del mecanismo plegador;

La Figura 1c es una vista isométrica en una escala aumentada, que muestra componentes del mecanismo plegador;

La Figura 1d es una vista de sección extrema del lado izquierdo, que muestra componentes del mecanismo plegador;

La Figura 1e es una vista frontal de sección parcial, que muestra componentes del mecanismo plegador;

La Figura 1f es una vista parcial extrema del lado izquierdo, que muestra componentes del mecanismo plegador;

Las Figuras 2 a 7 son vistas laterales esquemáticas que muestran las etapas consecutivas de una primera operación de doblado; y

Las Figuras 8 a 11 son vistas laterales esquemáticas que muestran las etapas consecutivas de una operación de plegado y las operaciones de doblado primera y segunda.

La Figura 1a es una vista esquemática de una máquina plegadora-dobladora integrada según la presente invención, que incluye un mecanismo plegador indicado generalmente por el número de referencia 1, un mecanismo doblador indicado generalmente por el número de referencia 100 y un sistema de control por microprocesador (no mostrado) que controla la operación de la máquina entera.

El mecanismo plegador 1 incluye un par de rodillos 3 de entrada y un par de rodillos 5 de salida, dispuestos para transportar una hoja de papel 7 a través del mecanismo. Ambos pares de rodillos 3, 5 están guiados por un motor de paso discreto o un servomotor 9 a través de un engranaje reductor 11 y una cinta 13 de guía, que está dispuesta a fin de que los rodillos giren todos sincrónicamente (véase la Figura 1b).

El mecanismo 1 plegador de documentos también incluye un mecanismo alimentador (no mostrado) de tipo convencional; por ejemplo, del tipo conocido como "sistema alimentador de fondo de succión". Este mecanismo alimentador, que no se describirá en detalle, suministra hojas de papel 7 o cartón una a una, desde una pila hasta el mecanismo transportador de papel del mecanismo plegador.

Un sensor infrarrojo 15 de travesaño está dispuesto justo detrás de la hendidura de los rodillos de entrada, para detectar el borde delantero de una hoja 7 que pasa entre esos rodillos 3. Se proporciona un codificador 17 en un extremo del rodillo superior de entrada (véase la Figura 1d). El sensor 15 y el codificador 17 están conectados con el sistema de control por microprocesador. Al detectar el borde delantero del papel y la posición giratoria del rodillo superior de entrada, el microprocesador es capaz de monitorizar la posición exacta de la hoja de papel 7 según pasa a través del mecanismo plegador.

El rodillo inferior de entrada está conectado con el mecanismo alimentador, para garantizar que una hoja de papel 7 no se suministre al mecanismo plegador 1 mientras los rodillos 3 de entrada estén detenidos.

El mecanismo plegador 1 incluye un par de componentes plegadores montados entre los dos conjuntos de rodillos 3, 5, que comprenden un componente plegador superior 19 que está normalmente fijo (aunque su posición es ajustable cuando la máquina no está utilizándose) y un componente plegador inferior 21 que está montado para moverse verticalmente. En la disposición mostrada en la Figura 1a, el componente plegador superior comprende una paleta y el componente plegador inferior comprende un yunque. Las posiciones de la paleta y del yunque, sin embargo, pueden conmutarse, de manera tal que, por ejemplo, la paleta sea el componente plegador inferior fijo 21 y el yunque sea el componente plegador superior móvil 19. Ambos componentes plegadores 19, 21 comprenden barras metálicas alargadas que tienen una sección transversal esencialmente rectangular, teniendo la paleta una nervadura perfilada 23 sobre su borde inferior y teniendo el yunque un hueco perfilado 25 sobre su borde superior, en el cual calza la nervadura. El perfil de la nervadura 23 y el hueco 25 pueden cambiarse, según la forma deseada del pliegue.

Cada uno de los componentes plegadores 19, 21 incluye en cada uno de sus extremos un par de pernos 27a, 27b que enganchan una ranura vertical en el marco plegador (véanse las Figuras 1e y 1f). Los pernos internos 27b son excéntricos y pueden ajustarse para ajustar las posiciones laterales de los componentes plegadores. El componente plegador superior está trabado en su sitio por un mecanismo 28 de ajuste proporcionado en cada extremo del componente. Esto permite que se ajuste la posición vertical y la alineación del componente. El componente plegador inferior sólo puede ajustarse lateralmente, pero puede moverse verticalmente, estando los pernos 27a, 27b guiados por la ranura 36.

El componente inferior 21 está guiado por un motor 29 (véase la Figura 1b); por ejemplo, un motor de inducción. El motor está conectado, por medio de una cinta conductora 31, con un dispositivo 33 de control incremental (por ejemplo, un embrague) que está montado sobre un cigüeñal 35. La operación del dispositivo 33 de control está electrónicamente controlada por el microprocesador. Dos conexiones de energía 37 (o varillas conectoras) están montadas sobre manivelas excéntricas 39 en los extremos del cigüeñal, y están conectadas por sus extremos superiores con el componente plegador inferior 21. El motor 29 funciona continuamente pero, como el dispositivo 33 de control está normalmente desenganchado, normalmente no guía el cigüeñal 35. Cuando el dispositivo 33 de control recibe una señal de "enganche" desde el microprocesador, se cierra y el cigüeñal es guiado durante una rotación completa. Esto lleva el componente plegador inferior 21 hacia arriba, contra el componente plegador superior 19, produciendo por ello un pliegue en una hoja de cartón o papel situada entre esos componentes, antes de devolverlo a su posición inferior original. Un microconmutador 41, situado debajo del componente plegador inferior 21, detecta que ha vuelto a la posición inferior y envía una señal al microprocesador, que desengancha entonces el embrague para que no ocurra ningún movimiento posterior del componente plegador 21 hasta que haya que formar el próximo pliegue.

El dispositivo 33 de control incremental no está limitado a una disposición de embrague; por ejemplo, el dispositivo 33 de control incremental puede ser un motor de paso discreto que está dispuesto para guiar directamente el cigüeñal, a fin de realizar operaciones de plegado, y que está controlado por el sistema de control por microprocesador.

Todo el mecanismo plegador puede inclinarse con respecto a la mesa de alimentación, utilizando una palanca 43 de inclinación. Esto permite que se ajuste el ángulo del pliegue, para que siempre sea perpendicular al borde delantero del papel.

El sistema de control por microprocesador puede programarse para producir una pluralidad de pliegues en posiciones predefinidas. Una vez que el sistema de control por microprocesador ha sido programado, la operación de la máquina es totalmente automática, tomando la máquina hojas de la mesa de alimentación, plegándolas según lo requerido y entregándolas a los rodillos 101, 103 de entrada del mecanismo
doblador.

El mecanismo doblador 100 tiene rodillos 101, 103 de entrada de rotaciones contrarias, superior e inferior, dispuestos en paralelo y próximos entre sí, de manera tal que las superficies curvas de los rodillos 101, 103 de entrada formen una primera hendidura 105. Los rodillos 101, 103 de entrada están dispuestos para recibir una hoja de papel 7 directamente desde el mecanismo plegador 1 y para suministrar la hoja de papel 7 horizontalmente a lo largo de un camino de alimentación hasta el mecanismo doblador 100.

Flujo abajo de la primera hendidura 105 hay un sensor 109 que detecta el borde delantero de una hoja de papel 7 según avanza a lo largo del camino de alimentación. Alternativamente, el sensor 109 puede disponerse para detectar el borde trasero de una hoja de papel 7. Preferiblemente, el sensor 109 es un sensor óptico que tiene un elemento transmisor de luz debajo del camino de alimentación del papel y un elemento detector de luz encima del camino de alimentación del papel.

Flujo abajo del sensor 109 hay rodillos dobladores 111, 113, 115 primero, segundo y tercero, y un rodillo doblador 117 de entrada.

El primer rodillo doblador 111 y el rodillo doblador 117 de entrada están dispuestos en paralelo y muy próximos entre sí, de manera tal que las superficies curvas de los rodillos 111, 117 formen una segunda hendidura 119, que está dispuesta para recibir una hoja de papel 7 desde los rodillos 101, 103 de entrada, y luego suministrar la hoja de papel 7 de manera esencialmente horizontal hacia un primer mecanismo insertador 121. El diámetro del rodillo doblador 117 de entrada está, típicamente, en la gama entre 30 y 60 mm.

Los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo están dispuestos en paralelo y muy próximos entre sí, de manera tal que las superficies curvas de los rodillos dobladores 111, 113 formen una tercera hendidura 123, que está dispuesta para alimentar una hoja de papel 7 verticalmente hacia un segundo mecanismo insertador 125. Los rodillos dobladores 113, 115, segundo y tercero, están dispuestos en paralelo y muy próximos entre sí, de manera tal que las superficies curvas de los rodillos dobladores 113, 115 formen una cuarta hendidura 127, que está dispuesta para suministrar una hoja de papel 7 horizontalmente. Los diámetros de los rodillos dobladores primero, segundo y tercero son esencialmente iguales y están, preferiblemente, en la gama entre aproximadamente 50 y 80 mm; por ejemplo, 60 mm.

La distancia entre los pares operativos de rodillos (usualmente conocida como "brecha de rodillos") en cada hendidura 105, 119, 123, 127 está en la gama entre 0 y 3 mm, y está determinada por el espesor y número de capas del papel 7 que han de atravesar cada hendidura específica.

Los rodillos 101, 103, 111, 113, 115, 117 están entrelazados por un mecanismo de engranajes, y están guiados por un motor de paso discreto, para girar con la misma velocidad tangencial en las superficies curvas de los rodillos. El motor de paso discreto está controlado por el sistema de control por microprocesador que recibe información desde un codificador giratorio que está montado bien sobre el motor o bien sobre uno de los rodillos, para monitorizar la verdadera posición giratoria de los rodillos. El rodillo superior 101 de entrada, el primer rodillo doblador 111 y el tercer rodillo doblador 113 giran en una primera dirección (en el sentido de las agujas del reloj en la Figura 1a), mientras que el rodillo doblador inferior 103, el rodillo doblador 117 de entrada y el segundo rodillo doblador 113 giran en una segunda dirección (contraria a la de las agujas del reloj en la Figura 1a). La dirección de avance de los rodillos puede invertirse, por ejemplo, para despejar alimentaciones en falso o atascos de papel, pero esto no se hace durante la operación normal. El empleo de un motor de paso discreto y el sistema de control asociado permite que se conozca la posición giratoria exacta de los rodillos y, por ello, la de la hoja de papel 7.

La utilización de un motor de paso discreto y el sistema de control por microprocesador facilita un mejor control de los distintos espesores de las hojas 7. Esto es especialmente ventajoso, dado que los cambios de humedad tienen un efecto significativo sobre los materiales de serie que se utilizan para las máquinas impresoras digitales.

El primer mecanismo insertador 21 está dispuesto para insertar una hoja de papel 7 en la tercera hendidura 123 formada por los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo. El segundo mecanismo insertador 125 está dispuesto para insertar una hoja de papel 7 en la cuarta hendidura 127, formada por los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero.

El primer mecanismo insertador 121 incluye una paleta 129 que tiene una sección esencialmente triangular, un borde 131 de paleta y dos superficies cóncavas 133 y 135 de guía, que se extienden desde el borde 131 de la paleta hacia una base convexa 137. Preferiblemente, la paleta 129 tiene una alta rigidez y una baja inercia.

En cada extremo, la paleta 129 está fijada a un portador 139 de paleta. El portador de paleta incluye una placa en forma de L que se extiende desde la base 137 de la cuchilla más allá del borde 131 de la paleta. Cada portador 139 de paleta está sostenido por dos pernos 141, 143. El primer perno 141 está situado hacia el borde posterior del portador 139 de paleta y está situado para disponer de libertad de movimiento deslizante en un deslizador 145 de paleta, que está situado debajo del segundo rodillo doblador 113. El segundo perno 143 está situado sobre el portador 139 de paleta, por delante del borde 131 de paleta, y está fijado por medio de un pivote de enlace al extremo libre de una guía girable 147 de paleta.

La guía 147 de paleta está montada en su extremo opuesto para girar alrededor de un eje de rotación que está situado levemente por debajo del eje de rotación del primer rodillo doblador 111, de manera tal que, cuando gira la guía 147 de paleta, el borde 131 de paleta sigue un camino curvo hacia la tercera hendidura 123, formada por los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, convergiendo hacia un punto esencialmente equidistante entre los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo.

El segundo mecanismo insertador 125 es similar al primer mecanismo insertador 121, e incluye una paleta 149 que tiene superficies cóncavas 151 y 153 de guía, y un borde 155 de paleta, un deslizador 157 de paleta, un portador 159 de paleta que tiene un primer perno 161 situado en una ranura longitudinal en el deslizador 157 de paleta, y que tiene un segundo perno 163 fijado de manera giratoria a una guía 165 de paleta. El segundo mecanismo insertador 125 está dispuesto de manera tal que el borde 155 de paleta sigue un camino curvo hacia la cuarta hendidura 127 formada por los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero.

Los componentes en el dispositivo doblador de la segunda etapa son esencialmente los mismos que los componentes equivalentes en la primera etapa de doblado.

Los mecanismos insertadores 121, 125 primero y segundo son simultáneamente guiados por un motor de paso discreto, guía de paleta. La operación de los mecanismos insertadores 121, 125 primero y segundo está desfasado en 180 grados, de manera tal que, según el borde 31 de paleta del primer mecanismo insertador 121 se mueve hacia la tercera hendidura 123 formada por los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo desde la posición inicial, el borde 155 de paleta del segundo mecanismo insertador 125 se mueve alejándose de la cuarta hendidura 127 formada por los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero. El motor de paso discreto, guía de paleta, no gira continuamente en una dirección, sino que, en cambio, revierte la dirección para guiar alternativamente el borde 131 de paleta del primer mecanismo insertador 121 hacia la tercera hendidura 123, y el borde 155 de paleta del segundo mecanismo insertador 125 hacia la cuarta hendidura 127.

El sensor 109, el motor de paso discreto, guía de rodillos, y el motor de paso discreto, guía de paleta, están enlazados con el sistema de control por microprocesador (no mostrado), que controla la velocidad y dirección de rotación de ambos motores, y sincroniza la operación de los mecanismos insertadores con la rotación de los rodillos 101, 103, 111, 113, 115, 117, y con la operación de los componentes plegadores 19, 21 y la rotación de los rodillos 3, 5 de entrada y salida del mecanismo plegador.

Además, la máquina dobladora incluye un cierto número de placas de guía. Estas incluyen un primer par de placas 167 de guía, situadas por debajo del segundo rodillo doblador 113 para recibir, guiar y sostener una hoja de papel 7 suministrada a través de la primera hendidura 105 formada por el primer rodillo doblador 111 y el rodillo doblador 117 de entrada. Un segundo par de placas 169 de guía está situado encima de la tercera hendidura 123 formada por los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, para recibir, guiar y sostener una hoja 7 suministrada entre los rodillos 111, 113.

Optativamente, la máquina dobladora también puede incluir sensores adicionales para detectar atascos de papel y, si es necesario, resincronizar la operación del insertador y los rodillos dobladores. Por ejemplo, en el mecanismo mostrado en la Figura 1a, se proporcionan sensores adicionales 171 a lo largo del camino de alimentación del papel, después del primer mecanismo insertador 121 y después del segundo mecanismo insertador 125.

Se describirá ahora la operación de la máquina plegadora y dobladora con referencia a las Figuras 2 a 11.

Durante la configuración, el operador ingresa las posiciones de cada uno de los dobleces en el sistema de control por microprocesador, utilizando un panel de teclas. El sistema de control por microprocesador puede, por ejemplo, almacenar las posiciones de hasta nueve dobleces en nueve localidades distintas de memoria.

La brecha entre cada par operativo de rodillos, por ejemplo, el par de rodillos 3 de entrada en el mecanismo plegador 1 y los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, o el primer rodillo doblador 111 y el rodillo doblador 117 de entrada en el mecanismo doblador 100, se establece, típicamente, antes de que comiencen los procesos de plegado y doblado, y puede fijarse manualmente o por medios automáticos. Alternativamente, la brecha entre pares operativos de rodillos puede alterarse dinámicamente durante el proceso de doblado, detectando el espesor del material 7 de serie que se está suministrando al dispositivo, y ajustando automáticamente la brecha entre los rodillos. En cualquier caso, la brecha entre los rodillos es tal que los pares operativos de rodillos pueden sujetar el papel 7 sin dañar la superficie impresa del papel 7.

Una hoja de papel 7 o de cartón es suministrada desde el mecanismo alimentador a la hendidura entre los rodillos 3 de entrada, que asumen entonces el transporte de la hoja (véanse las Figuras 8 a 11). En cuanto el borde delantero de la hoja sale de los rodillos 3 de entrada, es detectado por el sensor infrarrojo 15. La señal del sensor 15 es registrada por el sistema de control por microprocesador, junto con una señal de posición giratoria del codificador 17 montado sobre el rodillo superior de entrada. En este punto, se considera que la hoja 7 está registrada y, durante todo su avance continuado a través de los mecanismos 1, 100 de plegado y doblado, su posición exacta siempre es conocida.

Habiendo registrado la posición de la hoja 7, el sistema de control por microprocesador iguala la velocidad de alimentación de los rodillos 3, 5 del mecanismo plegador y de los rodillos 101, 103, 111, 113, 115, 117 del mecanismo doblador, y sincroniza la operación de los componentes plegadores 19, 21 y el mecanismo insertador 121 con la posición de la hoja 7.

Según la hoja 7 se acerca a la posición del primer pliegue 7a, el motor de paso discreto desacelera primero, y detiene luego, los rodillos 3, 5 (y, por ello, los rodillos 101, 103, 111, 113, 115, 117), con la hoja 7 exactamente en el lugar indicado para que se forme ese pliegue 7a (dentro de un margen de precisión de, por ejemplo, 0,09 mm o mejor). En este punto, se activa el dispositivo de control incremental y se guía el cigüeñal a través de una rotación completa, guiando el componente plegador inferior 21 hacia el componente plegador superior 19, y atrapando la hoja para formar un pliegue 7a. El componente plegador inferior 21 se retrae luego hacia su posición original de partida y la hoja 7 se reacelera hasta la máxima velocidad hacia la siguiente posición prefijada de plegado. El mismo procedimiento se lleva a cabo para todos los pliegues subsiguientes. Este procedimiento se repite para cada una de las hojas 7 subsiguientes, según son suministradas una a una al mecanismo plegador 1 desde el mecanismo alimentador.

Mientras la hoja 7 es detenida a fin de que los componentes plegadores 19, 21 puedan formar pliegues en la hoja 7, las operaciones de los mecanismos insertadores 121, 125 y de los rodillos 101, 103, 111, 113, 115, 117 sufren una pausa. Cuando la hoja 7 comienza a moverse nuevamente, se reanuda la operación de los mecanismos insertadores 121, 125 y de los rodillos 101, 103, 111, 113, 115, 117. Si durante la operación de plegado se coloca una hoja 7 en el mecanismo doblador, la operación de doblado no se ve afectada adversamente, ni resulta afectada la calidad del doblez, a causa de la interrupción. Esto se debe a la disposición del mecanismo doblador y del sistema de control.

Según sale el borde trasero de la hoja 7 de la hendidura de los rodillos 3 de entrada, el sensor 15 de la hoja detecta el borde trasero e indica al sistema de control por microprocesador que suministre otra hoja de la pila de documentos en el sistema alimentador.

La hoja de papel 7, que tiene al menos un pliegue 7a en sí, es suministrada desde el mecanismo plegador 1 por los rodillos 5 de salida a los rodillos 101, 103 de entrada del mecanismo doblador 100. La operación del mecanismo doblador 100 se describirá ahora con referencia a las Figuras 2 a 7, que muestran una versión simplificada del mecanismo doblador, que tiene sólo un par de rodillos dobladores 111, 113 y un mecanismo insertador 121. Los rodillos 101, 103 de entrada y el sensor 109 del papel han sido omitidos para mayor claridad.

Una hoja de papel 7 es recibida por los rodillos 101, 103 de entrada, inferior y superior, desde los rodillos 5 de salida del mecanismo plegador, y es suministrada, de manera controlada, a lo largo de un itinerario horizontal de alimentación, a la segunda hendidura 119 por medio del sensor 109. El sensor 109 detecta el borde delantero de la hoja de papel 7 y envía una señal al sistema de control por microprocesador para resincronizar la rotación de los rodillos, y la operación del mecanismo insertador 121, con la posición de la hoja de papel 7.

La hoja de papel 7 es recibida en la segunda hendidura 119 por el primer rodillo doblador 111 y por el rodillo doblador 117 de entrada antes de ser liberada de la sujeción de los rodillos 101, 103 de entrada, superior e inferior, para garantizar que la posición de la hoja 7 es conocida según se mueve a través del mecanismo. El primer rodillo doblador 111 y el rodillo doblador 117 de entrada suministran la hoja de papel 7 a lo largo de un itinerario horizontal que está debajo de los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, y que es esencialmente perpendicular a los ejes de rotación de los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo.

Inicialmente, la paleta 129 del mecanismo insertador 121 está en una posición inicial que está situada debajo del camino de alimentación del papel. En esta posición, la guía 147 de la paleta está en el límite, en sentido contrario al de las agujas del reloj, de su gama de movimientos. El borde 131 de la paleta está dispuesto paralelo a los ejes de rotación de los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo.

Cuando la hoja de papel 7 ha llegado a la posición donde ha de formarse un doblez (es decir, donde se sitúa el pliegue 7a), la guía 147 de la paleta gira en el sentido de las agujas del reloj, llevando el borde 131 de la paleta hacia la tercera hendidura 123 entre los rodillos dobladores. La rotación de los rodillos y, por ello, el movimiento de la hoja de papel 7, está sincronizada con el movimiento de la paleta 129, y el borde 131 de la paleta es guiado hasta el enganche con la hoja de papel 7 a lo largo de la línea predeterminada 7a de doblez. Esto se logra controlando la posición del papel 7 y/o la posición de la paleta 129. En particular, la posición del borde 131 de la paleta se hace coincidir con la posición del papel 7 y, por ello, con la posición giratoria de los rodillos, para garantizar que no hay, en esencia, ningún movimiento relativo entre el borde 131 de la paleta y el papel 7 en la región de contacto 7a. Esto evita marcar la superficie impresa del papel.

Esto puede lograrse, por ejemplo, reduciendo la velocidad de los rodillos y, por lo tanto, la velocidad de alimentación del papel, según la paleta 129 acelera, de manera tal que, cuando el borde 131 de la paleta engancha el papel 7, el borde 131 de la paleta está avanzando a la misma velocidad, esencialmente, que el papel 7. La relación entre la velocidad del papel y la velocidad de la paleta, sin embargo, depende sólo de las geometrías de la paleta y el rodillo y, una vez establecida, no necesita ser ajustada posteriormente para esa específica combinación de paleta y rodillo.

El borde 131 de la paleta avanza a lo largo de un camino preciso que converge con la tercera hendidura 123 formada por los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo. El movimiento de la paleta 129 es asimilado por el movimiento lineal recíproco del perno 141 a lo largo de la ranura en el deslizador 145 de la paleta, y por la rotación de la paleta 129 alrededor del perno 141 (véase, por ejemplo, la Figura 4).

Según la paleta 129 gira en dirección contraria a la de las agujas del reloj, el borde 131 de la paleta se eleva por encima del camino de alimentación del papel, enganchando la hoja 7 a lo largo del pliegue 7a, y elevando la hoja 7 hacia la tercera hendidura 123. Según gira la paleta 129, la hoja de papel 7 comienza a doblarse alrededor del borde 131 de la paleta.

El efecto combinado del movimiento lineal y giratorio de la paleta 129 sitúa el borde 131 de la paleta en una posición esencialmente alineada con la tercera hendidura 123, y esencialmente perpendicular a la dirección del camino de alimentación del papel según lo indicado por la flecha A, en donde el borde 131 de la paleta es adyacente a la tercera hendidura 123, y equidistante entre los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo. Esta posición representa la posición de máxima altura del borde 131 de la paleta (véase la Figura 6). La distancia entre el borde 131 de la paleta y los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo en la posición de máxima altura puede controlarse según las propiedades del papel 7 que se está doblando; en particular, la dimensión de espesor del papel 7, y la brecha entre los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo.

Cuando el borde 131 de la paleta llega, efectiva o significativamente, a la posición de máxima altura, la hoja de papel 7 es enganchada por los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, y es llevada a la tercera hendidura 123 (véase la Figura 7). Los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo crean un doblez permanente 7b en el papel 7, esencialmente a lo largo del pliegue 7a. El pliegue 7a tiene el efecto de situar más precisamente la posición del doblez, garantizando, en particular, que el doblez sea perpendicular a los bordes adecuados de la hoja 7.

Mientras el borde 131 de la paleta permanece enganchado a la hoja de papel 7, la posición del borde 131 de la paleta se hace coincidir con la posición giratoria de los rodillos y, por tanto, con la posición del papel 7, desde el sistema de control, por medio de los motores de paso discreto, de manera tal que no haya ningún movimiento relativo entre la hoja de papel 7 y el borde 131 de la paleta en la región de contacto 7a. El borde 131 de la paleta se mueve continuamente con el papel 7 y, así, proporciona, un proceso dinámico de doblado. Esto tiene el efecto de reducir considerablemente la magnitud del daño causado a la superficie del papel 7, en comparación con las máquinas dobladoras tradicionales.

La relación entre la posición del borde 131 de la paleta y la posición giratoria de los rodillos y, por tanto, la posición del papel 7, depende de la geometría del camino de alimentación del papel, los rodillos y la cuchilla.

Dado que la posición de la paleta 129 se hace coincidir con la posición del papel 7 desde el sistema de control, es posible cambiar la velocidad de alimentación del papel sin afectar el proceso de doblado. Esto incluye la detención total y el reinicio del proceso, sin afectar adversamente al resultado. Esto se debe a que los rodillos sujetan la hoja de papel 7 durante todo el proceso de doblado y, por ello, controlan precisamente la posición del papel 7 y, dado que la posición de la cuchilla se hace coincidir con la posición de la hoja 7, si la velocidad de alimentación del papel aumenta o disminuye, la velocidad de la cuchilla aumenta o disminuye proporcionalmente.

Después de pasar entre los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, el papel 7 puede ser suministrado a una unidad de apilado, y la paleta 129 es devuelta a la posición inicial revirtiendo la dirección del motor de paso discreto de la cuchilla y, por ello, las direcciones giratorias de la guía 147 de la paleta y la paleta 129.

En la posición inicial, la paleta 129 espera la reactivación, por la detección de las subsiguientes hojas de papel 7, por parte del dispositivo detector 109. Los rodillos aún están guiados en sus respectivas direcciones originales durante la operación de reversión de la paleta 129, dado que están guiados por un motor de paso discreto distinto.

Alternativamente, después de que la hoja de papel 7 pasa entre los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, el papel 7 puede ser suministrado a una segunda (o subsiguiente) estación de doblado a fin de producir un segundo (o subsiguiente) doblez 7d en la dirección opuesta (es decir, en el lado opuesto del papel 7). Esta realización se muestra en las Figuras 1a y 8 a 11. El segundo proceso de doblado es llevado a cabo por los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero. La hoja doblada de papel 7 es guiada hacia la cuarta hendidura 127 por el segundo mecanismo insertador 125.

Los componentes del segundo mecanismo insertador 125 se han descrito anteriormente, y la operación del segundo mecanismo insertador 125 concuerda esencialmente con la del primer mecanismo insertador 121. Por lo tanto, el resto de esta descripción se centrará en la operación de una realización de la presente invención que tiene dos etapas de doblado, con referencia a las Figuras 8 a 11.

La hoja de papel 7, que tiene un doblez permanente 7b, es llevada entre los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo, y el motor de paso discreto de la cuchilla es invertido, guiando la paleta 129 de la primera etapa hacia la posición inicial y la paleta 149 de la segunda etapa hacia el enganche con la hoja de papel 7 por medio de la guía 165 de la paleta. La paleta 149 engancha el papel 7 con el borde 155 de la paleta a lo largo de un segundo pliegue 7c, en donde un segundo (o subsiguiente) doblez permanente 7d en la dirección opuesta será producido por los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero. El borde 155 de la paleta engancha el papel 7 de manera tal que no haya ningún movimiento relativo significativo entre el papel 7 y el borde 55 de la paleta en la región de contacto 7c.

La paleta 149 gira en una dirección coincidente con la de las agujas del reloj, guiada por la guía 165 de paleta, que gira en una dirección contraria a la de las agujas del reloj. Según gira la paleta 149, el papel 7 se dobla alrededor del borde 155 de la paleta, y es guiado hacia la cuarta hendidura 127 formada por las superficies curvas de los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero. La hoja de papel 7 es guiada por la paleta 149 de acuerdo, esencialmente, al principio de operación de la paleta 129 descrita anteriormente.

Las paletas 129 y 149 pueden proporcionar una función de guía. Esto es logrado por el sistema de control activando la paleta a fin de enganchar la hoja de papel 7 en su borde delantero, o cerca de él (es decir, como si estuviera intentando situar un doblez en el borde delantero de la hoja). El sistema funciona de la misma manera descrita anteriormente, excepto que, debido a las posiciones relativas del borde delantero de la hoja y del borde 131, 155 de la paleta, no se forma un doblez. En cambio, la cuchilla 129, 149 simplemente guía el borde delantero de la hoja hacia la hendidura 23, 27, de manera tal que la hoja pase entre los rodillos dobladores sin formar un doblez en la hoja 7. Por ejemplo, si sólo se requiere un doblez, la paleta 129 del primer mecanismo insertador 21 puede simplemente guiar la hoja 7 a través de los primeros rodillos dobladores 111, 113, sin crear un doblez, hacia el segundo mecanismo insertador 125, que puede insertar la hoja 7 en la hendidura 127, para que los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero creen un doblez en la hoja.

Las superficies 133, 135, 151, 153 de guía de las paletas 129, 149 son de forma cóncava, para proporcionar una función de guía según la hoja 7 avanza a través del mecanismo doblador 100. Por ejemplo, cuando el dispositivo se utiliza para crear un doblez de carta (en el cual se proporcionan dos dobleces sobre el mismo lado de la hoja 7), se crea un faldón después de que se ha hecho el primer doblez permanente 7b en la hoja 7. Durante la operación de doblado de la segunda etapa, la superficie cóncava 151 de guía dirige el faldón hacia la cuarta hendidura 127 para garantizar que el primer doblez 7b no sea deshecho.

La Figura 10 muestra que la paleta 129 de la primera etapa está en su posición inicial cuando el borde 155 de la paleta de la segunda etapa está en su posición de máxima altura. Por lo tanto, una segunda hoja de papel 7 puede avanzar a través del proceso de doblado de la primera etapa, según la primera hoja de papel 7 es enganchada por los rodillos dobladores 113, 115 segundo y tercero en la cuarta hendidura 127. Según la paleta 129 de la primera etapa se mueve desde la posición inicial hacia el enganche con la hoja de papel 7, la paleta 149 de la segunda etapa se mueva desde la posición de máxima altura hasta su posición inicial.

Pueden incluirse mecanismos adicionales de doblado en el dispositivo de doblado; por ejemplo, el dispositivo de doblado puede disponerse para tener tres o cuatro mecanismos dobladores. En general, la invención puede incluir cualquier número práctico de mecanismos dobladores.

El dispositivo de doblado puede disponerse para doblar material en hojas en un cierto número de maneras, tales como las así llamadas técnicas de doblado en forma de "Z", de "V", de "carta", y de "puerta".

El sistema de control está basado en un microprocesador. En una realización, el sistema de control utiliza técnicas de inteligencia artificial para configurar y ejecutar la máquina a partir de datos vinculados con los distintos tipos de doblez que serán normalmente requeridos por el operador. Ventajosamente, esto reduce el nivel de habilidad requerido para operar el dispositivo de doblado, alineando las habilidades requeridas al operador con las habilidades requeridas para operar otras máquinas dentro de las salas de impresión digital.

La operación de todo el dispositivo plegador y doblador está controlada por el sistema de control por microprocesador. El dispositivo plegador y doblador funciona continuamente. Los pliegues son formados en las hojas de papel 7 por los elementos plegadores 19, 21, que son luego transportadas directamente desde el mecanismo plegador 1 al mecanismo doblador 100. Dado que el sistema de control hace pausar al mecanismo doblador 100 cuando la hoja 7 es detenida en el mecanismo plegador 1, para que los componentes plegadores 19, 21 puedan formar pliegues en las hojas de papel 7, un aspecto importante de la presente invención es la capacidad del mecanismo doblador 100 para hacer pausar el proceso de doblado en medio de su operación sin afectar adversamente al proceso de doblado, ni afectar significativamente la calidad de los dobleces formados en las hojas 7. Esta característica permite al dispositivo plegador y doblador funcionar continuamente suministrando el papel 7 directamente desde el mecanismo plegador al mecanismo doblador.

Se apreciará que pueden hacerse alteraciones a la realización descrita anteriormente, sin apartarse del espíritu de la presente invención. Por ejemplo, puede disponerse que los rodillos giren en direcciones opuestas, la forma de la paleta puede alterarse y el material de hojas dobladas no se restringe al papel.

Además, el itinerario de la paleta 129 (y/o 149) puede cambiar de un camino curvo a un camino lineal. Por ejemplo, la paleta 129 puede moverse diagonalmente hacia los rodillos dobladores 111, 113 primero y segundo en algún ángulo con respecto a la dirección de flujo del papel 7, según lo indicado por la flecha A. Preferiblemente, la paleta 129 tiene un componente de movimiento en la dirección de movimiento de la hoja de papel 7 indicada por la flecha A; sin embargo, la invención no está limitada por esta característica, dado que la paleta 129 puede disponerse para moverse verticalmente hacia la tercera hendidura 123, con el primer rodillo doblador 111 y el rodillo doblador 117 de entrada suministrando la hoja de papel 7 sincrónicamente con el movimiento del borde de la paleta 131.

Claims (27)

1. Un dispositivo para plegar y doblar hojas (7) de materiales de láminas flexibles, que incluye un mecanismo plegador (1), un mecanismo alimentador, un mecanismo doblador (100) y un sistema de control para controlar el dispositivo, en el cual el mecanismo alimentador está dispuesto para suministrar hojas (7) desde el mecanismo plegador (1) al mecanismo doblador (100), el mecanismo doblador (100) incluye un par de rodillos (111, 113) que tienen una hendidura (123) en la cual se inserta una hoja (7) de material para crear un doblez (7b) y un mecanismo insertador (121) para insertar una hoja (7) en la hendidura (123), incluyendo dicho mecanismo insertador (121) un elemento de cuchilla (129) que tiene un borde (131) que está dispuesto para enganchar una hoja (7) a lo largo de un pliegue e insertar dicha hoja (7) en la hendidura (123) a fin de producir un doblez (7b) a lo largo de dicho pliegue; caracterizado porque el sistema de control sincroniza la operación de los mecanismos plegador (1), alimentador y doblador (100).

2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en el cual el mecanismo alimentador está construido y dispuesto para controlar la posición de dicho material en hojas durante todo su movimiento desde el mecanismo plegador hasta el mecanismo doblador.

3. Un dispositivo según la reivindicación 2, en el cual el mecanismo alimentador está dispuesto para sujetar dicho material en hojas durante todo su movimiento desde el mecanismo plegador hasta el mecanismo doblador.

4. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo un sensor para detectar la posición de una hoja, en el cual el sensor está colocado a lo largo del camino de alimentación entre el mecanismo plegador y el mecanismo doblador.

5. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo un codificador para determinar la posición de la hoja según la rotación de los rodillos.

6. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el sistema de control incluye medios para detectar el material en hojas en al menos una posición a lo largo de su camino de alimentación, y medios para determinar la posición instantánea del material en hojas según es transportado a lo largo del camino de alimentación.

7. Un dispositivo según la reivindicación 6, en el cual el sistema de control está construido y dispuesto para controlar la operación de los mecanismos plegador y doblador según la posición determinada del material en hojas.

8. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el mecanismo plegador incluye un par de elementos plegadores, en donde al menos uno de dichos elementos es movible hacia el otro elemento, a fin de producir un pliegue en una hoja situada entre los elementos.

9. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo un par de rodillos de entrada para suministrar hojas de material flexible al mecanismo plegador.

10. Un dispositivo según la reivindicación 9, incluyendo un codificador construido y dispuesto para generar una señal de salida que indica la posición giratoria de al menos uno de dichos rodillos de entrada.

11. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el material en hojas es sujetado por rodillos durante todo el proceso de plegado.

12. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el material en hojas es sujetado por rodillos durante todo el proceso de doblado, a fin de controlar con precisión la posición del material en hojas.

13. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el mecanismo insertador está construido y dispuesto para insertar la hoja en la hendidura mientras la hoja está firmemente sujeta por el mecanismo alimentador.

14. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el mecanismo insertador está construido y dispuesto de manera tal que, durante la operación de inserción, no haya, esencialmente, ningún movimiento relativo entre el borde de la cuchilla y la región donde entra en contacto con la hoja.

15. Un dispositivo según la reivindicación 14, en el cual la posición del borde de la cuchilla se hace coincidir con la posición giratoria de los rodillos dobladores y, por ello, con la posición de la hoja.

16. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el elemento de cuchilla se mueve en una dirección que tiene un componente de movimiento en la dirección de alimentación del material en hojas.

17. Un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo un primer mecanismo doblador para producir dobleces en una primera dirección, y un segundo mecanismo doblador para producir dobleces en una segunda dirección, que está construido y dispuesto para recibir una hoja suministrada al mismo desde el primer mecanismo doblador.

18. Un procedimiento para plegar y doblar hojas (7) de materiales de láminas flexibles, que incluye las siguientes etapas: suministrar una hoja a un mecanismo plegador (1); formar al menos un pliegue en la hoja (7) con el mecanismo plegador (1), suministrar la hoja a un mecanismo doblador (100) que tiene un par de rodillos dobladores (111, 113), que forman una hendidura (123), y un mecanismo insertador (121), teniendo dicho mecanismo insertador (121) un elemento de cuchilla (129) que incluye un borde (131) de cuchilla; mover el elemento de cuchilla (129) de manera tal que el borde (131) de la cuchilla enganche la hoja (7) a lo largo del pliegue e inserte la hoja (7) en la hendidura (123); y doblar el material en hojas a lo largo del pliegue con los rodillos dobladores (111, 113); caracterizado porque la operación de los mecanismos plegador (1), alimentador y doblador (100) está sincronizada por un sistema de
control.

19. Un procedimiento según la reivindicación 18, incluyendo la etapa adicional de sujetar la hoja con los rodillos durante todo el proceso de plegado y doblado.

20. Un procedimiento según la reivindicación 18 o 19, incluyendo la etapa adicional de detectar la hoja por medio de un primer sensor en una posición conocida.

21. Un procedimiento según la reivindicación 20, incluyendo la etapa adicional de determinar la posición de la hoja dentro del mecanismo plegador según la distancia que la hoja ha recorrido desde su suministro con respecto a la posición conocida.

22. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, incluyendo la etapa adicional de controlar la actuación del mecanismo plegador según la posición del material en hojas dentro del dispositivo plegador.

23. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22, en el cual la hoja es suministrada controladamente desde el mecanismo plegador al mecanismo doblador.

24. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 23, en el cual no hay ningún movimiento relativo significativo entre el borde de la cuchilla y la hoja en la región de contacto durante la inserción de la hoja en el mecanismo doblador.

25. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 24, incluyendo la etapa adicional de detectar la hoja por medio de un segundo sensor en una segunda posición conocida.

26. Un procedimiento según la reivindicación 25, incluyendo la etapa adicional de determinar la posición de la hoja dentro del dispositivo doblador según la distancia que la hoja ha recorrido desde su suministro con respecto a la segunda posición conocida.

27. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 26, incluyendo la etapa adicional de controlar la actuación del mecanismo insertador según la posición del material en hojas dentro del dispositivo doblador.