柵欄式折頁機(jī)專利技術(shù)綜述

衛(wèi)耿源，王迎迎

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州215000）

柵欄式折頁機(jī)專利技術(shù)綜述

衛(wèi)耿源，王迎迎

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州215000）

通過檢索柵欄式折頁機(jī)的相關(guān)專利文獻(xiàn)，從而分析了折頁柵欄、擋規(guī)、折頁輥和偏轉(zhuǎn)器部件專利技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。

折頁柵欄；擋規(guī)；折頁輥；偏轉(zhuǎn)器；專利

引言

折頁工序作為印后工序的重要環(huán)節(jié)，是指根據(jù)成品開本尺寸或折頁版式，在一定壓力的作用下對卷筒紙或單張紙按照設(shè)計好的彎折點(diǎn)進(jìn)行彎折或折疊的過程［1］，其對整個產(chǎn)品的最終成型起到直接的決定性作用，按照折頁機(jī)構(gòu)的不同類型，單張紙折頁機(jī)可分為刀式折頁機(jī)、柵欄式折頁機(jī)和柵刀混合式折頁機(jī)。柵欄式折頁機(jī)的折頁速度較快，適于折疊小全張以下52～120 g/m2的新聞紙、有光紙、凸版紙或銅版紙等，對于出版物、環(huán)襯、封面或套頁，不論批量大小，使用小幅面的柵欄式折頁機(jī)也是適宜的［2］。其代表了當(dāng)前折頁機(jī)發(fā)展的主流方向，廣受市場青睞，柵欄式折頁機(jī)的涉及的主要部件有：折頁柵欄、擋規(guī)、折頁輥和偏轉(zhuǎn)器。

1　折頁柵欄

紙張在折疊時需要進(jìn)入折頁柵欄，但是，上下柵欄板之間的間距并不是越大越好，如果間距過大，紙張在進(jìn)入后將會不平整以至于影響折頁精度。為了解決上述問題，萊比錫·維爾納國營復(fù)印機(jī)聯(lián)合企業(yè)于1965年申請了通過設(shè)置滑動的楔形銷以調(diào)節(jié)上下柵欄板之間的間距的專利（申請?zhí)枺篋D37058A），并且在上柵欄板上設(shè)置了弧形的柵欄唇以引導(dǎo)紙張。接著，在1967對該專利進(jìn)行改進(jìn)，采用旋鈕-絲杠的結(jié)構(gòu)替換楔形銷，使間距調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)（申請?zhí)枺篋D56805A）。進(jìn)入80年代，由于電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，該公司于1989年采用與計算機(jī)相連的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動絲杠，進(jìn)一步提高了調(diào)節(jié)精度（申請?zhí)枺篋D3707479A）。不論是旋鈕調(diào)節(jié)還是計算機(jī)調(diào)節(jié)，間距值都需要人工設(shè)定，針對這一問題，GBR公司于1992年采用了傳感器檢測紙張厚度，然后根據(jù)紙張厚度計算出所需的間距值，最終實現(xiàn)了間距的自動化調(diào)節(jié)（申請?zhí)枺篣S958807A）。另外，還可以通過吹氣的方式輔助紙張進(jìn)入柵欄板，斯塔爾公司（已與海德堡公司合并）于1989年在柵欄板中設(shè)置吹氣管，以形成托起紙張的氣墊（申請?zhí)枺篋E202005004089U），這種方式大大降低了紙張的輸送阻力，但存在氣墊不穩(wěn)定的技術(shù)問題，因此，海德堡公司于2004對該技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，在上柵欄板設(shè)置文丘里管，利用文丘里效應(yīng)產(chǎn)生更穩(wěn)定的氣墊，這種技術(shù)尤其適合輸送較薄或質(zhì)量不好的紙張（申請?zhí)枺篋E102004012692A）

2　擋規(guī)

擋規(guī)的作用是對進(jìn)入折頁柵欄的紙張進(jìn)行阻擋，主要有三種典型結(jié)構(gòu)：第一種是將若干個擋規(guī)布置在上柵欄板（或下柵欄板）的各個柵欄條的間距中，進(jìn)而形成一種梳式結(jié)構(gòu)，該擋規(guī)結(jié)構(gòu)起源于1925年（公開號：US1606459A），是應(yīng)用最廣泛的一種形式，其缺點(diǎn)是對紙張阻擋的面積較小，如果紙張端部以較高的速度與擋規(guī)發(fā)生碰撞，容易發(fā)生破損，海德堡公司于2011年對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)（公開號：DE102011119423A1），通過在擋規(guī)表面設(shè)置圓弧過渡的凹部，可以確保紙張快速且無損壞的停止；第二種擋規(guī)設(shè)置于上柵欄板與下柵欄板的間隙中（公開號：DE627121A），為長條形結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是能在整個紙張的寬度上阻擋紙張，所以，即使紙張高速碰撞擋規(guī)也不易損壞，其缺點(diǎn)是限制了上、下柵欄板間隙的調(diào)節(jié)；第三種擋規(guī)綜合了以上兩種基本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，形成了一種復(fù)合式擋規(guī)（公開號：DE1816264A），不僅有較大的阻擋面積也允許較大的間隙調(diào)節(jié)范圍，但是，該擋規(guī)必須與內(nèi)凹式的柵欄板配合使用。

3　折頁輥

折頁輥是柵欄式折頁機(jī)的關(guān)鍵部件，折頁輥的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)直接影響著其紙張抓緊力、耐磨性和防滑性，MBO公司于1967年申請了螺旋式折頁輥專利（公開號：DE1611361A1），通過在折頁輥圓周面設(shè)置單一旋向的螺旋改善了紙張抓取性能，即使在折疊敏感紙張時也不會留下劃痕；斯塔爾公司也不甘落后，在1968年推出了另外一種螺旋式折頁輥：使兩條旋向相反的螺旋線從折頁輥中部向兩端延伸（公開號：DE1761741A）；1973年，MBO公司對螺旋折頁輥進(jìn)行了改進(jìn)，采用聚氨酯制造凸出于輥面的螺旋線，從而增加了折輥抓力，即使折輥接觸面壓力微弱，也可有足夠抓力作用于紙張，因此就保證了較薄紙張折頁精確（公開號：DE2302356A1）；1979年，斯塔爾公司在金屬折頁輥表面嵌入聚氨酯環(huán)，并在聚氨酯環(huán)上設(shè)置凹部（公開號：DE2905548A1），提高了折頁輥的抓取力和耐磨性。

4　偏轉(zhuǎn)器

偏轉(zhuǎn)器（也稱導(dǎo)紙器）是折頁機(jī)構(gòu)的基本部件，其作用是根據(jù)折頁方式的要求開啟或封閉折頁柵欄的入口，以允許或防止紙張進(jìn)入折頁柵欄，最初的偏轉(zhuǎn)器為塞入式，只具有上述基本功能，后來逐漸朝多用途方向發(fā)展。1962年，萊比錫·維爾納國營復(fù)印機(jī)聯(lián)合企業(yè)發(fā)明了一種兩用式偏轉(zhuǎn)器（公開號：DE1228278A1），當(dāng)需要開啟柵欄板的入口時，偏轉(zhuǎn)器可作為上柵欄唇引導(dǎo)紙張進(jìn)入；當(dāng)需要封閉柵欄板的入口時，改變偏轉(zhuǎn)器的安裝方式并用螺母固定即可。1967年，MBO公司將偏轉(zhuǎn)器安裝在柵欄板上方（公開號：DE1611360A），偏轉(zhuǎn)器能夠在滑槽中的進(jìn)行上下移動，進(jìn)而開啟或封閉折頁柵欄的入口；1989年，MBO公司對該專利進(jìn)行改進(jìn)，通過在偏轉(zhuǎn)器的伸出端中設(shè)置若干橫向排列的吹氣孔，使其適用于對折-三折的折疊方式（公開號：US5044617A）；1989年，MB公司發(fā)明了一種月牙型結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)器（公開號：DE3930855A1），其具有凹部和凸部，當(dāng)凸部工作時，可引導(dǎo)紙張進(jìn)入折頁柵欄，當(dāng)凹部工作時，可封閉折頁柵欄入口，其優(yōu)點(diǎn)是，能在杠桿機(jī)構(gòu)的帶動下快速實現(xiàn)柵欄入口的開啟或封閉；1992年，MB公司將擋規(guī)和偏轉(zhuǎn)器集成為一個部件，進(jìn)一步精簡了折頁機(jī)構(gòu)（公開號：US5322498A）。

5　結(jié)語

通過以上分析可以看出，經(jīng)過數(shù)十年的不斷進(jìn)步，柵欄式折頁機(jī)的主要部件在結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)趨于成熟，很多重要專利都已經(jīng)度過專利保護(hù)期或者優(yōu)先權(quán)寬限期，這對國內(nèi)企業(yè)無疑是利好的消息，但是，折頁機(jī)技術(shù)并沒有止步于此，目前，折頁機(jī)正朝向智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，在自動控制及精密調(diào)節(jié)方面，折頁機(jī)技術(shù)仍有廣闊的提升空間。

［1］吳艷芬，郭云清.印后加工工藝［M］.上海:上海交通大學(xué)出版社，2005.

［2］沈國榮.折頁機(jī)的選型與發(fā)展［J］.印刷雜志，2008（9）:62-64.

（編輯：苗運(yùn)平）

Review of Patent Technology on Airbag Fabrics

Wei Gengyuan，Wang Yingying
（Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office，SIPO，Suzhou Jiangsu 215000）

Based on the search of patents about the buckle folding machine，the development of the above components is analyzed.

folding pocket；sheet stop；folding roller；deflector；patent

TS885

A

2095-0748（2016）13-0053-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.19

2016-05-18

衛(wèi)耿源（1988—），男，安徽阜陽人，碩士研究生，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，研究實習(xí)員，現(xiàn)就職于國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，研究方向：薄材和條材的搬運(yùn)。