DE3830754C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Halbfalten und Ineinanderstecken einer Vielzahl von Papierblättern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum nach­ einander erfolgenden Halbfalten und Ineinanderstecken einer Vielzahl von Papierblättern sowie eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens.

Auf dem Gebiet des Faltens von Papierblättern mit einer Knickschachtfalteinrichtung besteht derzeit ein Bedürfnis, daß diese eine verhältnismäßig große Anzahl, wie z. B. 10, 20, 30 oder mehr Papierblätter oder Dokumente zusammenfalten kann. Dieses Bedürfnis besteht bei Geschäftsbetrieben, wie z. B. Ver­ sorgungsunternehmen, Banken oder Einzelhandelsgeschäften, die umfangreiche Lieferscheine oder Rechnungen haben, die in vielen Fällen mehr als 30 Papierblätter umfassen können und die meistens gefaltet werden müssen, damit sie zur Zustellung an einen Kunden in einen Umschlag gesteckt werden können. Üblicherweise wird das Zuführen der Papierblätter, das Falten der Papierblätter und das Einbringen der gefalteten Papier­ blätter in den Umschlag mit einem Kuvertiersystem durchgeführt, das Dokumentenzuführer, Förderer, Knickschachtfalteinrichtungen und Umschlagzuführer umfaßt.

Eine kritische Beschränkung dieses herkömmlichen Kuver­ tiersystems besteht wegen der großen Geschwindigkeit dieser Systeme in der mangelnden Fähigkeit, eine große Anzahl von Papierblättern gleichzeitig zu falten. Einige der einschneidens­ ten Beschränkungen bestehend in dem Geräusch der Papierblätter, die in den Spalt der Faltwalzen eintreten und diesen verlassen und in der gewaltigen Kraft, die erforderlich ist, um die Falt­ walzen gegeneinander zu pressen, wenn sie sich voneinander ent­ fernen, um eine große Anzahl von Papierblättern aufzunehmen.

Es besteht daher ein großes Bedürfnis an einer prakti­ schen Lösung des vorstehend aufgezeigten Problems. Die vor­ liegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfah­ ren zum nacheinander erfolgenden Halbfalten und Ineinander­ stecken einer Vielzahl von Papierblättern sowie eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens mit verbesserter Falt­ qualität zu schaffen.

Aus der DE-PS 682 101 ist eine Vorrichtung zum Zufüh­ ren eines wandernden Stapels Papierblätter bekannt. Zur Staf­ felung der Blätter dienen dabei zwei eine Walzengeschwindig­ keit besitzende, bewegte Bogengreifer, nämlich beispielsweise Transportwalzen, Saugwalzen, Sauggurte oder dergleichen. Sie sind gegeneinander derart einstellbar, daß eine vordere Trans­ porteinrichtung stets unmittelbar an der Vorderkante des vor­ dersten Bogens liegt, während eine, zweite Einrichtung irgendwo, der Bogengröße und der gewünschten Überlappung ent­ sprechend, in der Bogenfläche angreift. Dadurch wird der von dem zweiten Greifer irgendwo in der Mitte erfaßte Bogen sofort dem ersten Greifer zugeführt und mitgenommen, wobei der zweite Greifer mit gleicher Geschwindigkeit solange mitschiebt, bis ihn die Bogenhinterkante passiert hat.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum nach­ einander erfolgenden Halbfalten und Ineinanderstecken einer Vielzahl von Papierblättern und eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens geschaffen. Die Vorrichtung umfaßt eine Knickschachtfalteinrichtung, wobei die Falteinrichtung ein er­ stes Paar Zuführwalzen, die mit einer bestimmten Drehzahl an­ treibbar sind, und Mittel zum kontinuierlichen Zuführen der Pa­ pierblätter in überlappender Beziehung mit einer Geschwindig­ keit umfaßt, die größer ist als die vorgegebene Umfangsge­ schwindigkeit der Zuführwalzen. Die überlappende Beziehung der Papierblätter beträgt ungefähr ein Viertel, aber weniger als die Hälfte der Länge der Papierblätter, wodurch jede gewünschte Anzahl von Papierblättern nacheinander gefaltet und ineinander­ gesteckt werden kann.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Über­ lappungsförderers in Verbindung mit einer Knick­ schachtfalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Knickschachtfalteinrich­ tung nach Fig. 1, wobei ein erstes, zweites und drittes Papierblatt in verschiedenen Zuständen vor dem Falten gezeigt sind,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 4, wobei das erste Papierblatt bereits gefaltet wurde und das zweite Papierblatt dabei ist, gefaltet zu werden, während das dritte Papierblatt noch in den Knickschacht eintritt,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 5, wobei aber ein Sammelbehälter unter dem Knickschacht gezeigt ist, der zur Aufnahme der auf die halbe Größe ge­ falteten und ineinandergesteckten Papierblätter dient, und

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 6, wobei aber die auf die halbe Größe gefalteten Papierblätter vollständig ineinandergesteckt und zu einem Paket zusammengefügt sind.

Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen in den Fig. 1 bis 3 ein Sammelförderer 10 gezeigt ist, bestehend aus drei oberen Riemen 12, 14 und 16, die auf ange­ triebenen Riemenscheiben 18, 20 bzw. 22 und auf freilaufenden Riemenscheiben 24, 26 bzw. 28 angeordnet sind. Die angetriebenen Riemenscheiben 18, 20 und 22 sind auf einer Antriebswelle 30 drehfest angeordnet, die von einem (nicht gezeigten) Motor an­ getrieben wird. Die freilaufenden Riemenscheiben 24, 26 und 28 sind auf einer Welle 32 drehbar gelagert, die in dem (nicht gezeigten) Rahmen des Sammelförderers 10 gelagert ist. Der Sammelförderer 10 ist üblicherweise Bestandteil eines Falt- und Kuvertiersystems.

Der Sammelförderer 10 umfaßt ferner unmittelbar unter den oberen Riemen 12, 14 und 16 zwei untere Riemen 34 und 36, die auf angetriebenen Riemenscheiben 38 bzw. 40 und auf freilaufen­ den Riemenscheiben 42 bzw. 44 gelagert sind. Die Riemen 12, 14, 16, 34 und 36 sind vorzugsweise "O" Ringriemen. Die angetriebenen Riemenscheiben 38 und 40 sind auf einer An­ triebswelle 46 drehfest angeordnet, die von einem (nicht ge­ zeigten) Motor angetrieben wird, und die freilaufenden Riemen­ scheiben 42 und 44 sind auf einer Welle 48 drehbar gelagert. Wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die oberen Abschnitte 50 und 52 der unteren Riemen 34 und 36 unmittelbar unter den unteren Abschnitten 54, 56 und 58 der oberen Riemen 12, 14 und 16 angeordnet. Wie dies am besten aus der Aufsicht nach Fig. 2 hervorgeht, ist der untere Riemen 34 zwischen den oberen Riemen 12 und 14 angeordnet, und der untere Riemen 36 ist zwischen den oberen Riemen 14 und 16 angeordnet. Drei Blatt­ anheberampen 60, 62 und 64 sind unter den unteren Abschnitten 54, 56 und 58 der oberen Riemen 12, 14 und 16 längs einer För­ derbahn starr abgestützt, die sich in Richtung der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Pfeile erstreckt. Die Funktionsweise der Rampen 60, 62 und 64 und des gesamten Sammelförderers 10 wird nachfolgend näher erläutert.

Stromabwärts von dem Sammelförderer 10 ist eine Knick­ schachtfalteinrichtung 66 angeordnet, bestehend aus einem ersten Paar Zuführwalzen 68 und 70 und einer dritten Zuführwalze 72, die mit der Walze 70 zusammenarbeitet, um ein zweites Paar Zuführwalzen zu bilden. Die Knickschachtfalteinrichtung 66 um­ faßt ferner einen herkömmlichen Knickschacht 74, in dem eine Anschlagstange 76 angeordnet ist (siehe Fig. 4-6).

Im Betrieb befördert der Sammelförderer 10 nacheinander einen Strom von Papierblättern 78, die mit einer (nicht gezeig­ ten) Vereinzelungseinrichtung von einem stromaufwärts angeordne­ ten (nicht gezeigten) Vorratsstapel vereinzelt wurden, zwischen den unteren Abschnitten 54, 56 und 58 der oberen Riemen 12, 14 bzw. 16 und den oberen Abschnitten 50 und 52 der unteren Riemen 34 bzw. 36 mit einer gewünschten Geschwindigkeit, die dem gesamten Falt- und Kuvertiersystem entspricht, von dem der Sammelförderer 10 ein Bestandteil ist. Wenn die Papierblätter 78 nacheinander von dem Sammelförderer 10 zugeführt werden, dann treffen ihre Vorderkanten 80 auf die oberen Bereiche der Anheberampen 60, 62 und 64 (siehe Fig. 1), wodurch die Papier­ blätter 78 geringfügig angehoben werden. Dieses geringfügige Anheben hat zur Folge, daß jedes Blatt 78 auf das vorhergehende Papierblatt 78 stromabwärts von den Rampen 60, 62 und 64 und stromaufwärts von den Zuführwalzen 68 und 70 aufgelegt wird, die wie eine Ausrichteinrichtung wirken, weil ihre geringe Umfangsgeschwindigkeit zur Folge hat, daß die Papierblätter 78 nach dem Verlassen des Sammelförderers 10 erheblich gebremst werden. Die Anschlagstange 76 der Knickschachtfalteinrichtung 66 ist so angeordnet, daß die Papierblätter 78 in der Mitte gefaltet werden, und zur Erzielung dieser Halbfaltung ist es notwendig, daß die Papierblätter 78 vor dem Eintreten in die Zuführwalzen 68 und 70 eine überlappende Beziehung haben. Unter einer überlappenden Beziehung ist eine Vielzahl von Papier­ blättern zu verstehen, deren vordere oder stromaufwärtige Enden gegeneinander versetzt sind, so daß ihre hinteren oder strom­ abwärtigen Enden nicht ausgerichtet sind, um eine vertikale Ebene zu bilden. Es wurde gefunden, daß zur Ausbildung der Falte in der Mitte eine überlappende Beziehung erforderlich ist, bei der die Überlappung eines Papierblattes mit dem be­ nachbarten Papierblatt ungefähr ein Viertel, aber weniger als die Hälfte der Länge des Papierblattes beträgt. Diese Über­ lappung von 1/4 bis 1/2 der Länge des Papierblattes wird da­ durch bewirkt, daß die Blätter 78 mit einer Geschwindigkeit durch die Zuführwalzen 68 und 70 bewegt werden, die ungefähr 5 bis 40% der Geschwindigkeit beträgt, mit der die Papier­ blätter 78 von dem Sammelförderer 10 bewegt werden, wobei der bevorzugte Bereich zwischen ungefähr 10 und 20% liegt. Wenn z. B. der Sammelförderer 10 die Papierblätter 78 mit einer Ge­ schwindigkeit von 2,5 m/s bewegt, dann sollten die Walzen 68 und 70 die Papierblätter mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,13-1 m/s (vorzugsweise 0,25 bis 0,5 m/s) bewegen, damit sich die Papierblätter vor dem Eintreten in den Spalt der Wal­ zen 68 und 70 um ein 1/4 bis 1/2 ihrer Länge überlappen. Es ist zu beachten, daß eine ausreichende Überlappung durch fast jeden Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Sammelförderer 10 und den Walzen 68 und 70 bewirkt werden kann. Beispielsweise kann ein Geschwindigkeitsunterschied von 1% ausreichend sein, wenngleich ein derartig geringer Geschwindigkeitsunterschied wirtschaftlich uninteressant ist.

Die Folge der überlappenden Anordnung der Papierblätter 78 vor dem Eintreten in den Spalt der Zuführwalzen 68 und 70 ist in den Fig. 4 bis 7 gezeigt. Unter dem Anpreßdruck der Zuführwalzen 68 und 70 werden die Papierblätter 78 in den Knickschacht 74 zu der Anschlagstange 76 befördert. Wenn die Vorderkante 80a des Papierblattes 78a durch die Anschlagstange 76 angehalten wird, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, dann wird in der Mitte des Blattes 78a ein Knick 82 erzeugt, der dem Spalt der Walzen 70 und 72 zugekehrt ist. Die nachfolgenden Papierblätter 78b, 78c, 78d usw. fahren fort, in den Faltschacht 74 einzutreten, und sie werden durch das Knicken und Falten des Blattes 78a nicht beeinträchtigt.

Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, bewirkt das fortgesetzte Zuführen des Papierblattes 78a durch das Walzenpaar 70 und 72, daß an der Stelle des Knicks 82 eine Falte 84 gebildet wird, wenn der Knickbereich 82 aus dem Spalt der Walze 70 und 72 aus­ tritt. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wird gleichzeitig ein Knick 86 in dem nachfolgenden Papierblatt 78b gebildet, so daß das Papierblatt 78b innerhalb des vorhergehenden Papierblattes 78a gefaltet wird, wenn das Papierblatt 78a aus den Walzen 70 und 72 austritt. Wie dies in den Fig. 4 bis 7 deutlich darge­ stellt ist, wird immer nur ein Papierblatt zur gleichen Zeit ge­ faltet, und wie dies am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die Papierblätter 78 nach dem Verlassen der Walzen 70 und 72 ineinander verschachtelt, wenn sie in eine Führungsplattform 88 eintreten, die das verschachtelte oder zusammengesteckte Paket aus Papierblättern 78 hält, das bei dem in der Zeichnung dargestellten Fall aus vier Papierblättern 78a bis d besteht. Wenn die vier Papierblätter 78a bis d den Spalt der Walzen 70 und 72 verlassen haben, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, dann ruhen alle vier Blätter 78a bis d im Abstand von den Walzen 70 und 72 auf der Plattform 88.

Nachdem die Papierblätter 78a bis d auf der Plattform 88 gesammelt wurden, werden sie mit einer herkömmlichen Einrichtung beseitigt, und sie können in einen (nicht gezeigten) Umschlag gesteckt werden. Es ist erkennbar, daß hinsichtlich der Anzahl der Papierblätter 78, die gefaltet und ineinandergesteckt wer­ den können, theoretisch keine Begrenzung besteht, es gibt aber eine praktische Begrenzung durch die Dicke des Umschlags.

Wenngleich es sich bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung handelt, so dient dieses lediglich zur Erläuterung der Erfindung und läßt im Rahmen des allgemeinen Fachwissens zahlreiche Abwandlungen zu, ohne daß dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.

Bezugszeichenliste

10

Sammelförderer

12

,

14

,

16

obere Riemen

18

,

20

,

22

angetriebene Riemenscheiben

24

,

26

,

28

freilaufende Riemenscheiben

30

Antriebswelle

32

Welle

34

,

36

untere Riemen

38

,

40

angetriebene Riemenscheiben

42

,

44

freilaufende Riemenscheiben

46

Antriebswelle

48

Welle

50

,

52

oberer Abschnitt von

34

bzw.

36

54

,

56

,

58

unterer Abschnitt von

12

,

14

bzw.

16

60

,

62

,

64

Blattanheberampen

66

Knickschachtfalteinrichtung

68

,

70

,

72

Faltwalzen

74

Knickschacht

76

Anschlagstange

78

Papierblätter

80

Vorderkante von

78

82

Knick in

78

a

84

Falte in

78

a

86

Knick in

78

b

88

Führungsplattform

Claims (4)

1. Verfahren zum nacheinander erfolgenden Halbfalten und Ineinanderstecken einer Vielzahl von Papierblättern (78) mit folgenden Schritten:
fortwährendes Zuführen der Papierblätter (78) in einer Überlappung mit einer Zuführgeschwindigkeit (V_Z), wobei die Überlappung der Papierblätter (78) um ein Viertel oder mehr, aber weniger als die Hälfte ihrer Länge entspricht, zu einer Knickschachtfaltein­ richtung (66),
fortwährendes Hindurchführen der sich überlappenden Papierblätter (78) durch die Knickschachtfalteinrichtung (66) mit einer Durchlaufgeschwindigkeit (V_D), wobei die Zuführ­ geschwindigkeit (V_Z) größer ist als die Durchlaufgeschwindigkeit (V_D),
und Sammeln der halbgefalteten Papierblätter (78) in einer ineinandergesteckten Form.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufgeschwindig­ keit (V_D) 5 bis 40% der Zuführgeschwindigkeit (V_Z) beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufgeschwindig­ keit (V_D) 10 bis 20% der Zuführgeschwindigkeit (V_Z) beträgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit
einer Knickschachtfalteinrichtung (66), die ein erstes Paar drehbarer Zuführwalzen (68, 70) aufweist, wobei die Papierblätter (78) die Knickschachtfalteinrichtung (66) mit einer der Umlaufgeschwindigkeit der Zuführwalzen (68, 70) entsprechenden Durchlaufge­ schwindigkeit (V_D) durchlaufen, mit
einer Einrichtung (10) zum kontinuierlichen Zuführen der Papierblätter (78) in einer Überlappung von einer Vorratsquelle mit einer Zuführgeschwindigkeit (V_Z), die größer ist als die Durchlaufgeschwindigkeit (V_D), wobei die Überlappung der Papierblätter (78) um ein Viertel oder mehr, aber weniger als die Hälfte der Länge der Papierblätter (78) entspricht, und mit einer Sammeleinrichtung (88) zum Sammeln der halbgefalteten Papierblätter (78) in einer ineinandergesteckten Form.