[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verarbeitung von Papiererzeugnissen,
insbesondere Druckereiprodukten. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Falzen eines flächigen Produktes, insbesondere eines Papiererzeugnisses, sowie
ein gefalztes Papiererzeugnis gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen
Patentansprüche.
STAND DER TECHNIK
[0002] Eine derartige Vorrichtung und ein Verfahren sind beispielsweise aus
DE 28 42 226 (korrespondierend:
US 4,265,437) bekannt: Eine mehrblättrige Zeitung, welche mit einem Querbruch versehen ist, wird
um einen weiteren Längsfalz gefalzt, wobei an einer Falzinnenseite ein Gegenknick
oder Gegenfalz erzeugt wird, welcher eine Krümmung aufweist, die der Krümmung des
erzeugenden Falzes (an dessen Aussenseite) entgegengesetzt ist. Die Vorrichtung weist
dazu mehrere Paare von gleichachsigen Falzscheiben auf, an deren Umfang je eine Falzkante
ausgebildet ist und welche durch einen Zwischenraum voneinander beabstandet sind.
Die Falzscheiben drücken auf das Produkt, währenddem dieses gegen die Falzscheiben
hin gefaltet wird, wobei sich der Gegenknick in dem Zwischenraum zwischen den Falzscheiben
bildet. Es zeigt sich, dass das Verfahren jedoch unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise
bei dicken, vielblättrigen Produkten zu Knitterbildung im Bereich der Innenseite des
Falzes führen kann. Es entstehen also, wie in der
Figur 1 schematisch gezeigt, in undefinierter und unkontrollierbarer Weise Knitterfalten,
die vom einem Kreuzungspunkt des letzten Falzes (oft "Postfalz" genannt) mit dem vorletzten
Falz (oft "Querbruch" gennant) strahlenartig ausgehen.
[0003] EP 0 413 371 B1 offenbart verschiede Varianten von Andrückrollen, um welche ein Druckereiprodukt
gefaltet wird. In einer Ausführungsform ist eine solche Rolle angetrieben, wozu eine
Nut an der Rolle ausgebildet ist, in welcher ein Antriebsriemen liegt. Somit liegt
zwischen Falzkanten am Umfang der Rolle ein Zwischenraum (also die Nut für den Antriebsriemen)
vor, diese ist jedoch nicht zum Erzeugen eines Gegenfalzes vorgesehen (Fig. 11). In
einer anderen Ausführungsform ist die Rolle nicht angetrieben und weist auch keine
Nut auf (Fig. 12).
[0004] DE 23 30 513 zeigt ein Falzaggregat, in welchem ein Produkt um einen Riemen, der entlang einer
Reihe von Rollen geführt ist und sich in Förderrichtung mit dem Produkt bewegt, gefaltet
wird. Der Riemen verläuft entlang des gesamten Bereiches, in welchem das Produkt aufgebogen
wird. Ein Gegenfalz ist nicht vorgesehen.
[0005] DE 571 796 offenbart eine Vorrichtung zum Falzen von Bogen durch Aufbiegen der Bogenhälften.
Es liegen Profilwalzen zum Niederhalten der Bogen vor. Ein Winkel des Profils dieser
Walzen passt sich, entlang der Förderrichtung, dem kleiner werdenden Winkel zwischen
den Bogenschenkeln an. Ein Gegenfalz ist auch hier nicht vorgesehen.
[0006] EP 0 415 077 zeigt einen Falzapparat, welche in einem Bogenmaterial einen ersten Falz in dessen
Laufrichtung und einen zweiten Falz in Querrichtung bildet. Anschliessend wird mit
einer Anordnung von Bändern ein dritter Falz wieder in Laufrichtung gebildet, wobei
sich das Bogenmaterial kontinuierlich und ohne zu stoppen durch den Falzapparat bewegt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0007] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Falzen
eines flächigen Produktes, insbesondere eines Papiererzeugnisses der eingangs genannten
Art zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile behebt. Eine weitere Aufgabe
ist, ein entsprechend sauber gefalztes Papiererzeugnis bereitzustellen.
[0008] Diese Aufgabe lösen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Falzen eines flächigen
Produktes, insbesondere eines Papiererzeugnisses, sowie ein gefalztes, insbesondere
mehrblättriges, Papiererzeugnis mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen
Patentansprüche.
[0009] Die Vorrichtung zum Falzen eines flächigen Produktes, insbesondere eines Papiererzeugnisses,
weist also auf:
- Fördermittel zum Fördern des Papiererzeugnisses in einer Förderrichtung F1,
- Falzorgane zum Andrücken des Papiererzeugnisses an die Fördermittel,
- Führungen, welche beiderseits der Falzorgane angeordnet sind, zum Umschlagen des Papiererzeugnisses
um die Falzorgane,
- wobei die Falzorgane Falzkanten definieren, respektive an den Falzorganen Falzkanten
ausgebildet sind,
[0010] Dabei nimmt, in Förderrichtung gesehen, ein Abstand zwischen den Falzkanten fortlaufend
ab.
[0011] Die Falzkanten verlaufen, in Förderrichtung gesehen, nebeneinander und definieren
dadurch einen in Förderrichtung ausgebildeten Spalt zwischen den Falzkanten. Der Spalte
weist also eine in Förderrichtung abnehmende Breite entsprechend dem Abstand der Falzkanten
auf.
[0012] Beim Verfahren werden die flächigen Produkte, insbesondere Papiererzeugnisse durch
die Mittel der Vorrichtung gefördert und um die Falzorgane umgeschlagen, wobei ein
Längsfalz gebildet wird. Im Spalt zwischen den Falzkanten bildet sich ein Gegenfalz
mit einer der Krümmung des Längsfalzes entgegengesetzten Krümmung. Durch sukzessives
Zusammendrücken von Material, welches an den Gegenfalz angrenzt, mittels der mit abnehmendem
Abstand (respektive Breite des Spaltes) zueinander angeordneten Falzkanten wird der
Gegenfalz im Einklang mit dem Umschlagen des Papiererzeugnisses in den Spalt hinein
gedrückt und im wesentlichen flach gedrückt.
[0013] Die Bildung des Gegenfalzes erfolgt somit in kontrollierter Weise. Die Falzung schont
die gefalzten Produkte (Material und ggf. Druckbild), und die Produkte sind wegen
der besser definierten Falzung einfacher zu öffnen. Dank der sauberen Falzung sehen
die Produkte auch qualitativ höherwertiger aus. Durch die Erfindung wird es zudem
möglich, sowohl dünne als auch dicke Produkte zu falzen, ohne dass die Vorrichtung
neu eingestellt werden muss.
[0014] Es lassen sich mit der Vorrichtung sowohl einzelne Produkte als auch geschuppte Ströme
von Papierprodukten, insbesondere Druckereiprodukten, falzen, gegebenenfalls mit einer
vorlaufenden Falzkante des Querfalzes.
[0015] Vorzugsweise wird im Bereich eines Querfalzes ein Gegenbruch oder eine Kerbe gebildet,
in welchem der Gegenfalz in eine Gegenbruch-Talfalte übergeht, welche zum Querfalz
führt. Die Gegenbruch-Talfalte führt insbesondere zu einem tatsächlichen Knickpunkt
des Querfalzes, an welchem der äussere Teil des neu gebildeten Längsfalzes auf den
Querfalz trifft.
[0016] Eine Aufrichteeinheit zum Umschlagen des Papiererzeugnisses um die Falzorgane umfasst
vorzugsweise zwei spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene angeordnete Führungselemente,
welche Führungsflächen zum Umschlagen des Papiererzeugnisses ausbilden. Die Führungsflächen
winden sich in etwa helixartig um eine Gerade, welche parallel zu den zukünftigen
Falzkanten verläuft. Im Bereich der zukünftigen Falzkanten werden die Gegenstände
durch eine Andrückvorrichung zwischen miteinander kooperierenden Andrückelementen,
welche als Falzorgane wirken fixiert. Die Falzorgane sind vorzugsweise auch Teil der
Fördereinrichtung und können zum Antrieb in Förderrichtung dienen. Die Andrückelemente
umfassen beispielsweise Anpressrollen und Falzrollen, welche die Produkte im Bereich
der zukünftigen Falzkante gegen ein Gegenelement drücken. Das Gegenelement ist beispielsweise
ein umlaufend angetriebener Riemen. Die Rollen sind typischerweise in der Mittelebene
der Aufrichteeinheit angeordnet und um eine Achse normal zur Mittelebene drehbar.
Translatorische Verschiebungen in eine Richtung senkrecht zur Förderrichung sind zum
Ausgleich von Dickenunterschieden der Produkte möglich, wobei dazu die Rollen elastisch
nachgebend und unter Vorspannung gegen das Gegenelement gedrückt sind. In eine Richtung
parallel zur Förderrichtung sind die Rollen im wesentlichen stationär.
[0017] Die Falzrolle weisen jeweils zwei als Falzkanten wirkenden Umfangskanten auf, welche
voneinander durch den Spalt beabstandet sind. In Förderrichtung aufeinanderfolgende
Falzrollen weisen einen von Rolle zu Rolle monoton kleiner werdenden Spalt auf.
[0018] In anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Falzorgane nicht Rollen,
sondern Bänder, die über Umlenkrollen geführt sind und entlang der Talfalten zum Gegenfalz
verlaufen.
[0019] Die Falzrollen können einstückig ausgebildet sein, oder aber mehrteilig. Material
der Falzrollen kann ein Metall (Stahl, Messing, Aluminium, ...) oder ein Hartkunststoff
sein, oder es kann eine Kombination verschiedener Materialien verwendet werden.
[0020] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Falzrollen
jeweils zwei Rollenhälften auf, welche jeweils um eine eigene Achse drehbar sind,
wobei die Drehachsen der beiden Rollenhälften nicht koaxial sind, sondern bezüglich
der Normalen zu einer Mittelebene der Vorrichtung (leicht) geneigt sind. Die Rollenhälften
sind also um eine Achse, welche in der Mittelebene und senkrecht zur Förderfläche
verläuft, leicht gegeneinander verdreht. Dadurch bildet sich im Kontaktbereich des
Rollenpaars mit dem Produkt zwischen den Umfangskanten der beiden Rollenhälften ein
kleiner werdender Abstand (b, b', b", b"') respektive ein sich verjüngender Spalt.
Dieser entspricht der Richtung der Talfalte zum Gegenfalz.
[0021] Das gefalzte Papiererzeugnis ist insbesondere ein Druckereiprodukt, vorzugsweise
mehrblättrig, und weist einen Querfalz und einen anschliessend an den Querfalz erzeugten
Längsfalz auf, bei welchem an der Innenseite des Längsfalzes ein innerer Teil der
Blätter mit einer Krümmung entgegengesetzt der Krümmung des Längsfalzes gefaltet ist
und einen Gegenfalz bildet. Dabei liegt in einem Bereich zwischen Querfalz und Gegenfalz
eine Kerbe oder ein Gegenbruch vor, in welchem der Gegenfalz in eine Gegenbruch-Talfalte
übergeht, welche zum Querfalz führt.
[0022] Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen
kombinierbar und umgekehrt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0023] Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen,
welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen
jeweils schematisch:
- Figur 1
- ein gemäss dem Stand der Technik gefaltetes Papiererzeugnis;
- Figuren 2a-2c
- Ansichten eines gemäss der Erfindung gefalzten Papiererzeugnisses;
- Figuren 3a-3f
- eine erfindungsgemässe Falzvorrichtung.
[0024] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der
Bezugszeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0025] Die Figuren
2a, 2b und
2c zeigen verschiedene Ansichten eines gemäss der Erfindung gefalzten Papiererzeugnisses,
im Folgenden auch Produkt 2 genannt.
Figur 2a zeigt schematisch eine Ansicht eines Produktes 2, welches nach einer Falzung um einen
Längsfalz 12 wieder teilweise geöffnet wurde. Die Falze an der Innenseite des Längsfalzes
12 sind der besseren Darstellung halber grösser dargestellt, als sie bei einem typischen
Produkt 2, beispielsweise bei einer gefalteten Zeitung, auftreten würden.
[0026] Das gezeigt gefaltete Produkt entsteht durch Falzen um einen Querfalz 13 und durch
anschliessendes Falzen um den Längsfalz 12. Es kann vor der Falzung um den Querfalz
13 schon eine Falzung um einen ersten Längsfalz vorliegen (hier nicht dargestellt).
Im gefalteten Produkt 2 sind zwei Produkthälften zumindest annähernd in der Mitte
um den Längsfalz 12 nach oben gefaltet. Das Produkt 2 liegt symmetrisch zu einer Mittelebene,
welche durch den Längsfalz 12 verläuft.
[0027] Ein unterer, äusserer Teil der mehreren Blätter des Produktes bildet einen Talfalz
als äusseren Teil des Längsfalzes 12 (in
Figur 2a nicht sichtbar, siehe aber
Figuren 3c-3f). Entlang des Längsfalzes 12 gesehen, etwa zwischen dessen Mitte und gegen den Querfalz
13 hin, ist ein oberer, innerer Teil der Blätter ist nach oben gefaltet und bildet
einen Gegenfalz 14. Dieser bildet einen Bergfalz, seine Krümmung ist entgegengesetzt
der Krümmung des Längsfalzes 12 als Ganzes. Materialflächen, welche am Gegenfalz 14
anschliessen, gehen an Talfalten 15 des Gegenfalzes 14 in die ungefalzten Bereiche
der Produktinneinseite über.
[0028] An einer Seite des Produktes 2 läuft, je nach Material, Dicke und Grösse des Produktes
2, der Gegenfalz 14 in einem Endpunkt 16 aus, indem er dort im spitzen Winkel auf
seine zugeordneten Talfalten 15 trifft. An der gegenüberliegenden Seite des Produktes
2 liegt im Beispiel der Figur 2a ein Querfalz 13 vor. Beim Übergang des Gegenfalzes
14 zum Querfalz 13 liegt ein sogenannter Gegenbruch vor, das heisst, dass der Gegenfalz
14 (welcher ein Bergfalte ist), in einer Ecke 17 in eine Talfalte, im Folgenden Gegenbruch-Talfalte
19 genannt, übergeht. Der Gegenfalz 14 und die Gegenbruch-Talfalte 19 liegen beide
in der Mittelebene. Die Gegenbruch-Talfalte 19 bildet einen Übergang zwischen Gegenfalz
14 und Querfalz 13. Beiderseits der Gegenbruch-Talfalte 19 liegen, von der Ecke 17
ausgehend, Gegenbruch-Bergfalten 18 vor, welche jeweils einen Übergang zwischen einer
am Gegenfalz 14 angrenzenden Fläche und einer an der Gegenbruch-Talfalte 19 angrenzenden
Fläche bilden. Die beiden Gegenbruch-Bergfalten 18 gehen jeweils an einem Gegenbruch-Knick
20 in den Querfalz 13 über.
[0029] Werden die Abschnitte des Querfalzes 13 an den beiden gegeneinander gefalteten Produktehälften
in Gedanken verlängert, so schneiden sie sich an einem idealen Knickpunkt 22 des Querfalzes.
Würde das Produkt nur aus einem Blatt bestehen, so wäre dies auch der tatsächliche
Knickpunkt. Da jedoch das Produkt wegen seiner Dicke zum Teil nach unten in den äusseren
Teil des Längsfalzes 12 und zum Teil nach oben in den Gegenfalz 14 gefaltet ist, reicht
die Länge des Materials zwischen Ecke 17 und dem Ende der Gegenbruch-Talfalte 19 (am
Querfalz 13) nicht bis zum idealen Knickpunkt 22 des Querfalzes. Der tatsächliche
Knickpunkt 21 des Querfalzes wird daher beim Falzen etwas in das Produkt 2 hinein
gezogen, und ist vom idealen Knickpunkt 22 um eine Differenz oder einen Abstand d
beabstandet. Je nach Eigenschaften des Produktes beträgt der Abstand mehr als ein
Millimeter oder mehr als zwei Millimeter. Somit sind auch Abschnitte 23 des Querfalzes
13, welche zwischen dem tatsächlichen Knickpunkt 21 und den beiden Gegenbruch-Knickstellen
20 liegen (im Folgenden Gegenbruch-Abschnitte 23 des Querfalzes genannt), gegenüber
den übrigen Abschnitten des Querfalzes nach innen gebogen oder geknickt. Dies ist
durch die Seitenansicht der
Figur 2b und einer entsprechenden Detailansicht
2c des Bereichs A der
Figur 2b weiter verdeutlicht.
[0030] Figur 3a zeigt Teile eines erfindungsgemässen Falzaggregats 200, nämlich eine Fördereinrichtung
202, eine Aufrichteeinheit 210 zum Umbiegen/Falten der Produkte und eine Übergabeeinheit
220 zum stehenden Fördern der Produkte. Die Produkte selber, eine beispielsweise anschliessende
Presseinheit zum Pressen des Falzes und eine Umlegeeinrichtung zum Drehen der gefalzten,
vertikal ausgerichteten Produkte in eine horizontale Lage sind nicht dargestellt.
[0031] Die Fördereinrichtung 202 dient zum Durchfördern der zu falzenden Produkte durch
das Falzaggregat 200. Sie umfasst mehrere Teil-Förderer:
[0032] Ein erster Teil-Förderer 201 weist einen angetriebenen Riemen 204 auf, der über mehrere
Rollen 203 umgelenkt ist. Das aktive Trum des Riemens 204 definiert eine schmale Förderfläche,
auf der die Produkte im Bereich ihrer zukünftigen Falzkanten aufliegen und in Förderrichtung
F1 bewegt werden. Der im Produkt erzeugte Längsfalz 12 liegt also parallel zur Förderrichtung.
Der Riemen 204 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Rundverzahnung zu seiner
Zentrierung an den Rollen 203 auf, wie an einer der Rollen 203 sichtbar ist.
[0033] Die Produkte werden durch Anpressrollen 3 und Falzrollen 5, 5', 5", 5"' gegen den
Riemen 204 gedrückt. Dieser ist dazu von unten durch weitere Rollen oder Stützrollen
206 stabilisiert. Die Stützrollen sind vorzugsweise jeweils korrespondierend zu den
Falzrollen angeordnet, d.h. dass sie den Falzrollen bezüglich des Riemens gegenüber
liegen, wobei je eine Stützrollen einer Falzrolle gegenüberliegt.
[0034] Riemen 204, Stützrollen 206 und Anpressrollen 3 bilden eine Andrückvorrichtung 207
zum Fixieren der zukünftigen Falzkanten. Der Riemen 204 respektive die Förderfläche
kann eine Nut aufweisen, in welche die Produkte durch die Falzorgane gedrückt werden.
Die Anpressrollen 3 und Falzrollen 5, 5', 5", 5"' sind um quer zur Förderrichtung
F1 verlaufende Achsen 215 an Halteelementen 216 gelagert. Diese erlauben ein federndes
Nachgeben der Anpressrollen 3 und Falzrollen 5, 5', 5", 5"' nach oben, entgegen der
Schwerkraft und/oder einer Federkraft (mit Vorspannung), jedoch keine wesentliche
Bewegung der Anpressrollen 3 und Falzrollen 5, 5', 5", 5'" in Förderrichtung. Vorzugsweise
sind jeweils zwei Anpressrollen 3 in einem gemeinsamen Lagerkörper 218 gelagert, welcher
um eine Schwenkachse 217 (parallel zu den Achsen 215 der Anpressrollen 3 verlaufend)
bezüglich der Halteelemente schwenkbar ist. Auf die Ausgestaltung der Anpressrollen
3 und Falzrollen 5, 5', 5", 5"' wird weiter unten, im Zusammenhang mit den Figuren
3b-3f eingegangen.
[0035] Ein zweiter Teil-Förderer 222 ist in die Übergabeeinheit 220 zum stehenden Fördern
und Führen der vorgefalzten Produkte integriert. Er umfasst mehrere über Rollen 223
umgelenkte Riemen 221, die paarweise gegenläufig angetrieben sind. Zwischen diesen
wird ein vertikaler Förderspalt für die Produkte ausgebildet. Die Rollen haben eine
gefederte Lagerung 224, so dass der Förderspalt eine variable Breite hat. Der zweite
Teil-Förderer 222 ist über ein Kopplungselement 225, hier ein weiterer Riemen, mit
dem Antrieb für den ersten Teil-Förderer 201 gekoppelt.
[0036] Die Aufrichteeinheit 210 umfasst zwei seitlich des Riemens 204 angeordnete flächige
Führungselemente 212, von denen hier nur eines dargestellt ist. Die Führungselemente
212 sind spiegelsymmetrisch zu einer in der Regel vertikalen Mittelebene des Falzaggregates
200 ausgebildet. Die Führungselemente 212 wirken nach Art eines Falztrichters zusammen.
Sie dienen dazu, die Produkthälften eines Produkts 2 beidseitig des zu erzeugenden
Falzes 12 zueinander hoch zu biegen. Dadurch wird die Längskante 12 eines Produktes
2 auf der Förderfläche und in Förderrichtung F1 gebildet, und eine Mittelebene des
Produktes 2 liegt in der Mittelebene des Falzaggregates. Am Eingang des Falzaggregats
200 liegen die Führungsflächen 213 in der horizontalen Förderebene und ändern im weiteren
Verlauf ihre Ausrichtung, indem sie sich nach oben aufwölben und V-förmig aufeinander
zulaufen. Die Führungsflächen 213 winden sich helixartig um eine Gerade, die parallel
zur zukünftigen Falzkante 12 verläuft.
[0037] Zwischen den beiden Führungselementen 212 ist ein Spalt, in dem die oben beschriebene
Andrückvorrichtung 207 bzw. der erste Teil-Förderer 201 wirkt.
[0038] Das am Ausgang der Aufrichteeinheit 210 aufgefaltete Produkt 2 wird anschliessend
an die Übergabeeinheit 220 übergeben und von dem dortigen Teil-Förderer 222 in einer
vertikalen Förderebene (Mittelebene), d.h. stehend, kontrolliert weitergefördert.
In stehender Position werden die Produkte 2 kontrolliert an eine Presseinheit übergeben
bzw. von dieser übernommen.
[0039] Figuren 3b - 3f zeigen in Förderrichtung aufeinander folgende Anpressrollen 3 und Falzrollen 5, 5',
5", 5"', sowie ihre Wirkung auf die Produkte 2.
Figur 3b zeigt eine Anpressrolle 3 eines ersten Rollensatzes, welcher von einem Anpressriemen
4 umschlungen ist. Der Anpressriemen 4 ist als Rundriemen gezeichnet, kann aber auch
eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine Keilform oder V-Form. Die Anpressrollen
3 des ersten Rollensatzes drücken die Produkte 2 gegen den Riemen 204, als Vorbereitung
für die nachfolgende Falzung. Der Anpressriemen 4 ist aus einem elastischen Material
gefertigt und stabilisiert dadurch Unregelmässigkeiten in Bewegung und Lage der Produkte
2.
[0040] Der Anpressriemen 4 kann auch, wie in der
Figur 3a strichliert eingezeichnet, nicht nur um die Anpressrollen 3 sondern auch um einen
oder mehrer der Falzrollen 5, 5', 5", 5"' verlaufen respektive geführt sein. Dies
verbessert der Führung der Produkte 2 und den Gleichlauf der Produkte 2: Holperbewegungen
werden reduziert oder eliminiert, das Einklemmen zwischen dem Anpressriemen 4 und
dem Riemen 204 wird verbessert.
[0041] Figuren 3c - 3f zeigen Falzrollen 5, 5', 5", 5"' mit in Förderrichtung F1 kleiner werdendem Spalt.
Der Spalt liegt bei jeder der Falzrollen 5, 5', 5", 5"' zwischen zwei Umfangskanten
6, 6', 6", 6"' der Falzrollen. In der
Figur 3a sind nicht alle Falzrollen mit Bezugszeichen versehen und mit den Figuren
3b-3f in Bezug gebracht. Die nicht bezifferten Falzrollen weisen vorzugsweise eine Spaltbreite
auf, die zwischen derjenigen der vorangehenden Rolle und derjenigen der nachfolgenden
Rolle liegt. Es können aber auch unmittelbar aufeinanderfolgende Rollen dieselbe Spaltbreite
aufweisen.
[0042] Das Erzeugen des Gegenfalzes geschieht, wie in der Figur 3c sichtbar, im wesentlichen
wie in der eingangs erwähnten
DE-C 28 42 226, welche hiermit in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen wird. Beim Falten des
Produktes 2 gegen das Falzorgan, in der Abbildung also nach oben gegen die Falzrolle
5, erlaubt der Spalt zwischen den Umfangskanten 6, dass ein obenliegender Teil des
Produktes 2 nach oben, in den Spalt hinein, ausweicht. In den Figuren ist das Produkt
2 schematisch durch zwei Blätter dargestellt, in Wirklichkeit ist die Erfindung aber
für wesentlich umfangreiche Papiererzeugnisse geeignet und können dutzende bis über
hunderte von aufeinander liegenden und zu falzenden Blättern vorliegen. Falls das
Produkt einen Querfalz 13 aufweist, läuft es mit dem Querfalz 13 als vorlaufender
Kante in das Falzaggregat 200 hinein.
[0043] Das Erzeugen des Gegenbruchs im Gegenfalz geschieht wie folgt: Im Gegensatz zur
DE-C 28 42 226, in welcher anschliessende Falzrollen die gleiche Spaltbreite wie die erste Falzrolle
5 aufweisen, verringert sich hier bei den anschliessenden Falzrollen 5', 5", 5'" (Figuren
3d-3f) der Spalt zusehends, im Einklang mit dem Hochklappen der beiden Produkthälften.
Dadurch werden die Talfalten 15 des Gegenfalzes 14 aufeinander zu gefaltet (in Richtung
senkrecht zur Förderrichtung), und der Gegenfalz 14 selber wird weiter zusammen und
nach oben gedrückt. Die Flächen (respektive das Material) zwischen Talfalten 15 und
Gegenfalz 14 werden zusehends und in einer gut definierten Weise gegeneinander geführt,
bis sie annähernd parallel sind. Es bilden sich präzise, scharfe Kanten bei den Talfalten
15 und beim Gegenfalz 14, insbesondere nach dem Pressen des gefalteten Produktes 2
in der nachfolgenden Presseinheit.
[0044] In der Regel liegt, wie in der Figur 2a gezeigt, ein Querfalz 13 im Produkt 2 vor,
so dass der Querschnitt durch das Produkt 2, wie er in der Figur 3f gezeigt ist, im
Bereich des Querfalzes 13 nicht gültig sein kann. Das Material des Produktes muss
auch im Bereich des neu gebildeten Längsfalzes 12 um den Querfalzes 13 herum verlaufen.
Es zeigt sich, dass deshalb das Material im Verlauf des Falzvorganges (
Figuren 3c - 3f) im Bereich des Querfalzes automatisch einknickt, d.h. den Gegenbruch bildet. Der
Gegenfalz 14 geht daher an der Ecke 17 in die Gegenbruch-Talfalte 19 über, welche
zum Querfalz 13 führt.
[0045] Weil die Ecke 17 hochgefaltet und dadurch vom unteren, auf dem Riemen 204 liegenden,
Teil des Längsfalzes 12 beabstandet ist, und weil die Länge der Gegenbruch-Talfalte
19 nicht wesentlich durch Dehnung des Papieres verlängert werden kann, wird der Querfalz
13 am Ende der Gegenbruch-Talfalte 19 hineingezogen. Dadurch entsteht die Differenz
d zwischen dem idealen Knickpunkt 22 des Querfalzes 13 und dem tatsächlichen Knickpunkt
21 des Querfalzes 13. Dadurch entsteht auch der Gegenbruch-Abschnitt 23 des Querfalzes
13, also der abgeknickte Bereich des Querfalzes 13 zwischen den beiden Gegenbruch-Knickstellen
20 und dem tatsächlichen Knickpunkt 21 des Querfalzes 13.
[0046] Das Hineinlaufen der Talfalten 15 des Gegenfalzes 14 (beim Endpunkt 16 des Gegenfalzes)
in den Gegenfalz 14 hinein ist eine Folge davon, dass das Produkt 2 an der Seite des
Querfalzes 13 wegen der Steifigkeit des mehreren Papierlagen insgesamt dicker ist
als an der gegenüberliegenden Seite. Beim Durchlaufen des Produktes unter den Falzrollen
5, 5', 5", 5'" sinkt im dünneren Teil des Produktes der Druck auf inneren Papierschichten,
und die Notwendigkeit des Aufstauchens dieser inneren Papierschichten zum Gegenfalz
14 nimmt ab. Somit wird der Gegenfalz 14 niedriger und kleiner, bis er im Endpunkt
16 ausläuft. Je nach Materialdimension und Materialeigenschaften kann der Gegenfalz
14 aber auch nicht auslaufen, sondern bis zur gegenüberliegenden Seite reichen.
[0047] Die gezeigten Anpressrollen 3 und Falzrollen 5, 5', 5", 5"' sind nicht angetrieben,
und laufen mit dem angetriebenen Riemen 204 mit. In anderen bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung können einzelne oder alle dieser Rollen angetrieben sein.
1. Vorrichtung zum Falzen eines flächigen Produktes, insbesondere eines Papiererzeugnisses
(2), aufweisend
■ Fördermittel (204) zum Fördern des Papiererzeugnisses (2) in einer Förderrichtung
(F1),
■ Falzorgane (5, 5', 5", 5"') zum Andrücken des Papiererzeugnisses (2) an die Fördermittel
(204),
■ Führungen (210), welche beiderseits der Falzorgane (5, 5', 5", 5"') angeordnet sind,
zum Umschlagen des Papiererzeugnisses (2) um die Falzorgane (5, 5', 5", 5"'),
■ wobei die Falzorgane (5, 5', 5", 5"') Falzkanten (6, 6', 6", 6"') definieren;
dadurch gekennzeichnet, dass, in Förderrichtung gesehen, ein Abstand (b, b', b", b"') zwischen den Falzkanten
(6, 6', 6", 6"') fortlaufend abnimmt.
2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, wobei die Falzorgane Falzrollen (5, 5', 5", 5"') aufweisen,
und eine Falzrolle (5, 5', 5", 5"') jeweils zwei als Falzkanten wirkenden Umfangskanten
(6, 6', 6", 6"') aufweist, welche voneinander durch einen Spalt beabstandet sind,
und wobei in Förderrichtung aufeinanderfolgende Falzrollen (5, 5', 5", 5"') einen
monoton kleiner werdenden Abstand (b, b', b", b"') der Umfangskanten (6, 6', 6", 6"')
aufweisen.
3. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei die Falzrollen (5, 5', 5", 5"') jeweils
zwei Rollenhälften aufweisen, welche jeweils um eine eigene Achse drehbar sind, wobei
die Drehachsen der beiden Rollenhälften nicht koaxial sind, und bezüglich der Normalen
zu einer Mittelebene der Vorrichtung geneigt sind, wodurch sich - im Kontaktbereich
mit dem Produkt (2) - zwischen den Umfangskanten (6, 6', 6", 6"') der beiden Rollenhälften
ein kleiner werdender Abstand (b, b', b", b"') bildet.
4. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fördermittel ein Riemen
ist, welcher auf seiner Aussenseite die Papiererzeugnisse fördert und auf seiner Innenseite
eine Bogenverzahnung oder V-Verzahnung oder eine Längsrippe zur Führung um Umlenk-
und/oder Antriebsrollen aufweist.
5. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine erste
Anpressrolle (3) keinen Spalt aufweist, und insbesondere eine elastisch nachgiebige
Schicht im Umfangsbereich aufweist.
6. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine erste und eine zweite
Anpressrolle (3) mittels eines elastisch nachgiebigen Bandes, welches die beiden Falzrollen
an ihren Umfangsbereichen umschlingt, miteinander verbunden sind.
7. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Falzrollen (5, 5',
5", 5"') einstückig ausgebildet sind.
8. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Falzrollen
(5, 5', 5", 5"') freilaufend ist, oder wobei mindestens eine der Falzrollen (5, 5',
5", 5"') angetrieben ist.
9. Vorrichtung gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Falzorgane mehrere
Sätze von mindestens je zwei Falzrollen (5, 5', 5", 5"') aufweisen, wobei ein solcher
Satz (5, 5', 5", 5"') um eine senkrecht zu einer Mittelebene der Vorrichtung verlaufende
Achse (217) schwenkbar ist.
10. Verfahren zum Falzen eines flächigen Produktes, insbesondere eines Papiererzeugnisses (2),
aufweisend
■ Fördern des Papiererzeugnisses (2) in einer Förderrichtung (F1) mittels Fördermittel
(204);
■ Andrücken des Papiererzeugnisses (2) an die Fördermittel (204) mittels Falzorganen;
■ Umschlagen des Papiererzeugnisses (2) um die Falzorgane (5, 5', 5", 5"') mittels
Führungen (210), welche beiderseits der Falzorgane (5, 5', 5", 5"') angeordnet sind;
■ definieren von Falzkanten (6, 6', 6", 6"') an den Falzorganen (5, 5', 5", 5"');
dadurch gekennzeichnet, dass, in Förderrichtung (F1) gesehen, ein Abstand (b, b', b", b"') zwischen den Falzkanten
(6, 6', 6", 6"') fortlaufend abnimmt.
11. Verfahren zum Falzen eines mehrblättrigen Papiererzeugnisses (2) gemäss Anspruch 10,
aufweisend den Schritt, beim Umschlagen des Papiererzeugnisses (2) um die Falzorgane
(5, 5', 5", 5"'):
■ Bilden eines Längsfalzes (12) sowie, an einer Innenseite des Längsfalzes (12), eines
Gegenfalzes (14) mit einer der Krümmung des Längsfalzes (12) entgegengesetzten Krümmung;
■ sukzessives Zusammendrücken von Material, welches an den Gegenfalz (14) angrenzt,
mittels der mit abnehmender Breite (b, b', b", b"') des Spaltes voneinander angeordneten
Falzkanten (6, 6', 6", 6"').
12. Verfahren zum Falzen eines mehrblättrigen Papiererzeugnisses (2) gemäss Anspruch 10
oder 11, aufweisend den Schritt:
■ Bilden, im Bereich eines Querfalzes (13), eines Gegenbruchs, in welchem der Gegenfalz
(14) in eine Gegenbruch-Talfalte (19) übergeht, welche zum Querfalz (13) führt; insbesondere
zu einem tatsächlichen Knickpunkt (21) des Querfalzes (13), an welchem sich der äussere
Teil des neu gebildeten Längsfalzes (12) und der Querfalz (13) treffen.
13. Gefalztes Papiererzeugnis (2), insbedonere Druckereiprodukt, aufweisend einen Querfalz (13) und einen anschliessend
an den Querfalz (13) erzeugten Längsfalz (12), bei welchem an der Innenseite des Längsfalzes
(12) ein innerer Teil der Blätter mit einer Krümmung entgegengesetzt der Krümmung
des Längsfalzes (12) gefaltet ist und einen Gegenfalz (14) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem Bereich zwischen Querfalz (13) und Gegenfalz (14) ein Gegenbruch vorliegt,
in welchem der Gegenfalz (14) in eine Gegenbruch-Talfalte (19) übergeht, welche zum
Querfalz (13) führt.
14. Gefalztes Papiererzeugnis (2) nach Anspruch 13, wobei ein Schnittpunkt zwischen Längsfalz
(12) und Querfalz (13), tatsächlicher Knickpunkt (21) genannt, bezüglich des übrigen
Verlaufes des Querfalzes (13) entlang des Längsfalzes (12) in Richtung Produktinnenseite
verschoben ist.
15. Gefalztes Papiererzeugnis (2) nach Anspruch 14, wobei der tatsächliche Knickpunkt
(21) um einen Abstand (d) von mehr als einem Millimeter oder mehr als zwei Millimetern
verschoben ist.