(57)【要約】【課題】同一の工具組を用いて、材料および厚さが様々なシートにヒンジ状の折り曲げ可能な領域を作り、しかも、処理されたシートをより良好に再加工できるようにする。【解決手段】仮綴じ本の表紙などのシート１に、回転駆動される工具７．１，７．２によって、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域３ａ，３ｂを作る方法において、折り曲げ線３ａ，３ｂがローラ曲げによって作られ、その際に、材料が、溝の形成に伴って膨らんだ形状になるように溝付けされることがない。ローラ曲げは、第１の回転工具８．１の工具エッジ１２ａが、第２の回転工具９．１の円錐状の外套面１１ａに対向してそれと協働することによって行われる。ローラ曲げによると、折り曲げ個所３ａ，３ｂの領域におけるシート１の曲げ抵抗が小さくなり、それと同時に、シート１が折り曲げ個所３ａ，３ｂに沿って特定の方向へ予備折り曲げされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙、厚紙、ボール紙、またはフィルムからなるシート（１）、特に仮綴じ本の表紙に、回転駆動される工具（７．１，７．２）によって、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域（３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、および５ａ，５ｂ）を作る方法において、
折り曲げ線（３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、および５ａ，５ｂ）がローラ曲げによって作られ、その際に、材料が溝の形成に伴って膨らんだ形状になるように溝付けされることがない
ことを特徴とする、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域を作る方法。
【請求項２】
前記ローラ曲げは、第１の回転工具（８．１）の工具エッジ（１２ａ）が、第２の回転工具（９．１）の円錐状の外套面（１１ａ）に対向してそれと協働することによって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ローラ曲げは、前記両回転工具（８．２，９．２）の実質的に相補的な円錐状の外套面（１１ａ）同士が協働することによって行われ、その際に、一方の前記回転工具（８．２または９．２）の外套面（１１ａ）のエッジ（１１ｂ）が、他方の前記回転工具（９．２または８．２）の外套面（１１ａ）に対して作用する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
紙、厚紙、ボール紙、またはフィルムからなるシート（１）、特に仮綴じ本の表紙に、互いに反対方向に駆動され、下側工具および上側工具（７．１および７．２）として協働して前記シート（１）に作用する第１および第２の回転工具（８．１，９．１・・・８．３，９．３）によって、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域（３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、および５ａ，５ｂ）を作る装置において、
前記第１の回転工具（８．１）は半径方向に突出する工具エッジ（１２ａ）を有しており、前記第２の回転工具（９．１）は回転軸（１０ａ，１０ｂ）に対して傾いた円錐状の外套面（１１ａ）を有しており、前記第１の回転工具（８．１）は、前記外套面（１１ａ）に向かい、前記工具エッジ（１２ａ）にて前記シートに作用する
ことを特徴とする、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域を作る装置。
【請求項５】
半径方向に突出する前記工具エッジ（１２ａ）は実質的に三角形状の断面を有している、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
半径方向に突出する前記工具エッジ（１２ａ）は所定の半径（１２ｂ）で丸められている、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記工具エッジ（１２ａ）は可撓性の材料からなる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
所望の折り曲げ方向を得るために、円錐状の前記外套面（１１ａ）を備えている前記第２の回転工具（９．１）は、下側工具または上側工具（７．１または７．２）として配置可能である、請求項４から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記外套面（１１ａ）の前記回転軸（１０ａ）に対する傾き（α）は３０°よりも大きい、請求項４から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記外套面（１１ａ）の前記傾き（α）は４５°から７０°までの間である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記両回転工具（８．２，９．２）は実質的に互いに反対向きの傾いた相補的な円錐状の外套面（１１ａ）を有しており、一方の前記回転工具（９．２または８．２）の前記外套面（１１ａ）の半径方向に突出するエッジ（１１ｂ）が、他方の前記回転工具（８．２または９．２）の前記外套面（１１ａ）に対して作用する、請求項４から１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記両回転工具（７．１，７．２）は軸方向に互いに位置調整可能である、請求項４から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記両回転工具（７．１，７．２）の間の軸間距離（Ａ）が調整可能である、請求項４から１２のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙（Papier）、厚紙（Pappe）、ボール紙（Karton）、またはフィルム（Folie）からなるシート（Bogen）、特に仮綴じ本の表紙（Broschurenumschlag）に、回転駆動される工具によって、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域を作る方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙、厚紙、ボール紙、またはフィルムからなるシートに、ヒンジ状の折り曲げ個所を形成するために、材料を圧縮する方法および／または材料を押し込む方法が知られている。これらによると、シートは折り曲げ個所に沿って溝ができるように成形され、それにより、強度はほぼ変わらないままで、折り曲げ個所における折り曲げ抵抗が小さくなる。
【０００３】
非特許文献１には、回転駆動される工具を備えた様々な溝付け装置が記載されている。これによると、溝付けカッターまたは溝付けディスクが、半径方向に周回する溝をもつスリーブ、または隙間に関して位置調節可能な、２つの丸いエッジをもつ対向スリーブからなる下側工具に対する上側工具として溝付けを行う。溝付けカッターによって、円筒状のゴムロールに対して直接溝付けを行うことも公知である。
【０００４】
一様に形成された、溝の形成に伴う膨らみ（Rillwulst）と、亀裂のない上面および下面とを備えている、高品質の溝を形成するために、幾何学状態（溝付けカッターの幅、下側工具の溝の幅、および溝付けカッターの進入深さ）を、溝付けされるべき材料に合わせてその都度調整することが必要である。製品の厚さが大幅に変わるときには、工具を取り替えることさえ必要になる。
【０００５】
特許文献１により、上側工具の溝内に交換可能に収容された可撓性のリングによって溝付けカッターが構成されている溝付け装置が公知である。上側工具は、幅や深さが異なる、相並んで配置された複数の溝を有しており、それにより、様々な直径および／または幾何形状のリングを上側工具内に挿入することができる。それに加えて、下側工具が、相並んで配置された多数の溝を備えており、これらの溝は、色による符号化（Farbcodierung）によって、溝付けされる材料および材料厚さの観点から、上側工具のリングのそれぞれに割り当てることが可能である。その欠点は、材料が取り替えられるときや材料厚さが変わるときにリングを交換して、上側工具と下側工具を、所定の割当表に応じて、改めて相互に位置決めしなくてはならないことであり、このことは少なからぬ位置調整コストにつながる。
【非特許文献１】ディーター・リーバウ（Dieter Liebau）、イネス・ハインツェ（Ines Heinze）著、「産業用製本（Industrielle Buchbinderei）」、フェラーク ベルーフ＋シューレ（Verlag Beruf+Schule）社、２００１年、第１１６頁
【特許文献１】ドイツ実用新案出願公開明細書２００２２４８８Ｕ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上側工具と下側工具からなる同一の工具組を用いて材料および厚さが様々なシートの処理を行うことを可能にし、処理すべきシートに合わせてその都度迅速に調整することができる、紙、厚紙、ボール紙、またはフィルムからなるシート、特に仮綴じ本の表紙に、回転駆動される工具によって、ヒンジ状の折り曲げ可能な領域を作る方法および装置を提供することである。本発明の別の目的は、処理されたシートをより良好に再加工できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、本発明により、折り曲げ線がローラ曲げによって作られ、その際に、材料が溝の形成に伴って膨らんだ形状になるように溝付けされることがないことによって達成される。それによると、シート材料が、折り曲げ個所で特定の溝内に押し込まれるのではないため、溝付けカッターと、溝付け用対向部材としての母型とを割り当てることは不要になる。ローラ曲げによると、折り曲げ個所の領域におけるシートの曲げ抵抗が小さくなり、それと同時に、シートが折り曲げ個所に沿って特定の方向へ予備折り曲げされ、たとえば背側のエッジの場合には中本（本の中身、Buchblock）に対する仮綴じ本の表紙の位置を考慮し（このときシートは内側に向ってＵ字型に予備折り曲げされる）、また、接合された仮綴じ本に対するその表紙の開閉を容易にする（シートは、所望の開き挙動に応じて、内側または外側に向って予備折り曲げされる）。
【０００８】
ローラ曲げは、第１の回転工具の工具エッジが、第２の回転工具の円錐状の外套面に対向してそれと協働することによって行われるのが好ましく、それにより、所定の方向への予備折り曲げを生じさせることが可能である。この方法の別の実施態様では、ローラ曲げは、両回転工具の実質的に相補的な円錐状の外套面同士が協働することによって行われ、その際に、一方の回転工具の外套面のエッジが、他方の回転工具の外套面に対して作用するようになっている。それにより、シートは、Ｚ字型になるように反対向きの曲げ形状に予備折り曲げされるので、たとえば背側のエッジを処理する場合に、仮綴じ本の表紙の箱型の輪郭を形成することができる。
【０００９】
請求項４に記載の装置は、第１の回転工具が半径方向に突出する工具エッジを有しており、第２の回転工具が回転軸に対して傾いた円錐状の外套面を有しており、第１の回転工具は、外套面に向かい、工具エッジにてシートに作用することによって、前記の目的を達成する。その他の特徴は下位の従属請求項に記載されている。
【００１０】
好ましい実施態様では、半径方向に突出する工具エッジは実質的に三角形状の断面を有しており、それによって、工具エッジの所要の安定性が与えられる。別の好ましい実施態様では、半径方向に突出する工具エッジは所定の半径で丸められており、それにより、処理されたシートには半円状の凹部が生じる。工具エッジが可撓性の材料からなることが好ましい。工具エッジは、シート材料を過負荷や破損から守るために逸らせることができる。
【００１１】
所望の折り曲げ方向を得るために、すなわち内側または外側に向ってシートを予備折り曲げするために、別の好ましい実施態様では、回転軸に対して傾いた円錐状の外套面を備えている第２の回転工具を、下側工具または上側工具として配置できるようになっている。外套面の回転軸に対する傾きは３０°よりも大きいのが好ましく、その場合、外套面の傾きは４５°から７０°までの間であるのが好ましいことが判明している。
【００１２】
本発明の装置の別の好ましい実施態様では、両回転工具は実質的に互いに反対向きの傾いた相補的な円錐状の外套面を有しており、一方の回転工具の外套面の半径方向に突出するエッジが、他方の回転工具の外套面に対して作用するようになっている。折り曲げ個所は、所定の幅にわたって均等に圧力を受け、それにより、外套面に対向する１つの工具エッジを用いて折り曲げ個所を処理したときに比べて、外観の異なる折り曲げ個所が生じる。さらに、シートが、いわばＺ字型の折り曲げ形状になるように反対方向に予備折り曲げされていると、折り曲げ個所には段部が成形される。これと平行な折り曲げ個所を鏡像対称の段部が形成されるように処理することによって、シートに、仮綴じ本の表紙を中本の背に取り付けるときに有利な箱型の輪郭が形成される。Ｚ字型の折り曲げの各々は互いに実質的に打ち消し合うので、Ｚ字型に曲げられた折り曲げ個所は、ハードカバーの溝（Falzgelenk）としても適している。
【００１３】
別の好ましい実施態様では、両回転工具は軸方向に互いに位置調整可能である。それにより、回転工具をシートの厚さに合わせて位置調整可能であり、また、材料圧縮の程度を、シート材料の特性に合わせて調節可能である。さらに、両回転工具の間の軸間距離が調整可能であるのが好ましく、それにより、たとえばＳ字型の曲げ形状に影響を及ぼすことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、背の領域２を取り囲むヒンジ状の折り曲げ線３ａ，３ｂを表紙シート１に成形するためのローラ曲げ装置６．１を示している。これによると、表紙シート１は、それぞれ折り曲げ線３ａ，３ｂに沿って、その内面１ａおよび外面１ｂに対して内方に向って折り曲げられ、それにより、背の領域２は断面で見てＵ字型に成形されており、詳しくは示さない次のプロセスの過程で、糊付けされた中本の背に、表紙シート１が申し分なく取り付けられるという利点がある。
【００１６】
図２には、それぞれＺ字型になるように折り曲げられた折り曲げ線４ａ，４ｂで背の領域２を取り囲むことによって、表紙シート１を背の領域２で箱型になるように成形する、別のローラ曲げ装置６．２が示されている。最後に、図３は、特に前側および後側の表紙カバーのヒンジ部として、背の領域２に対して所定の間隔で延びる、外方に向って折り曲げられた折り曲げ線５ａ，５ｂを成形するための、図１の実施形態と比べて逆になっているローラ曲げ装置６．３を示している。
【００１７】
前述したローラ曲げ装置６．１〜６．３は、図１と図２の実施形態の場合には、互いに背の幅Ｂの間隔をおいて配置され、それぞれ互いに鏡像対称に構成または配置された、左側および右側の、対をなすローラ曲げ工具７ａ，７ｂで構成されている。対をなす各ローラ曲げ工具７ａ，７ｂは、上側工具７．１と下側工具７．２とからなる。工具７．１および７．２は互いに反対向きに回転駆動され、それらの回転軸１０ａおよび１０ｂは相互の軸間距離Ａを有している。
【００１８】
図１に示されているローラ曲げ装置６．１では、円周上に突出するリング１２を有し、その周回する工具エッジ１２ａが所定の面取り部１２ｂを有している、第１の回転工具８．１が、上側工具７．１として用いられている。下側工具７．２としては、回転軸１０ｂに対して傾いた円錐状の外套面１１ａを備え、断面が三角形状の突起１１を有する第２の回転工具９．１が用いられる。
【００１９】
本発明では、第１の回転工具８．１の工具エッジ１２ａが第２の回転工具９．１の円錐状の外套面１１ａに対して作用し、その間にある表紙シート１は、ローラ曲げの原理に基づき、連続して運ばれながら変形する。
【００２０】
回転軸１０ｂに対する外套面１１ａの傾きαは、本実施例では約６７．５°であるが、工具を３０°から９０°までの間の任意の角度αに形成可能であることを明記しておく。
【００２１】
図１ａの詳細図に、表紙シート１が折り曲げ線３ｂで工具エッジ１２ａによって圧縮され、外側支持部として機能する傾いた外套面１１ａによって、表紙シート１に、いわばエッジ付けが行われているのが明示されている。
【００２２】
既に説明したように、図３は、図１の実施形態と比べて逆になっているローラ曲げ装置６．３を示している。ここでは、上側工具７．１としての役目をする回転工具８．３が傾いた外套面１１ａを有しているのに対して、下側工具７．２として用いられる回転工具９．３が工具エッジ１２ａを有している。
【００２３】
図２に示されている第２の実施形態のローラ曲げ装置６．２では、上側工具７．１および下側工具７．２として、実質的に同様に構成された回転工具８．２および９．２が用いられるようになっている。回転工具８．２および９．２は、回転工具９．１および８．３においてすでに示したように、断面が三角形状の突起１１をそれぞれ備えている。両方の外套面１１ａは相補的に傾いており、その結果、回転工具８．２および９．２は、それぞれの外套面１１ａ同士が互いに当接可能である。これに関しては図２ａの詳細図を参照されたい。
【００２４】
それによって、回転工具８．２または９．２の周回する各突起のエッジは、工具エッジ１１ｂとして、他方の回転工具９．２または８．２の各々の外套面１１ａに対して作用する。表紙シート２は、折り曲げ線４ａおよび４ｂにおいて、一旦内側に向って折り曲げられてから、そのすぐそばで外側に向って一度折り返され、その結果、断面がいわばＺ字型の折り曲げ個所が生じる。
【００２５】
図２の実施形態では、右側のローラ曲げ工具７ｂは固定されて配置されており、それに対して左側のローラ曲げ工具７ａは、記号的に示されている位置調節ＶBによって背の幅Ｂに対して位置調節可能になっている。
【００２６】
さらに別の位置調節ＶAが、両方の工具７．１および７．２の軸間距離Ａを変更するために行われるようになっている。それにより、外套面１１ａ上で工具エッジ１２ａの作業位置を変えることができる。したがって、図２に示すローラ曲げ装置６．２の第２の実施形態では、折り曲げ線４ａ，４ｂにおける、反対向きの両方のエッジ付け部同士の間隔、もしくは表紙シートにおけるその圧縮面を変えることができる。これに関しては図２ａを参照されたい。
【００２７】
最後に、対をなす各ローラ曲げ工具７ａおよび７ｂは、付属の外套面１１ａに対する工具エッジ１２ａ（または１１ｂ）の処理間隔を基本設定に沿って調整できるようにする位置調節ＶDがなされるようになっている。それにより、原則として、所定の表紙シートの厚さの調整も実行可能である。
【００２８】
ただし、処理間隔の調節ＶD、および軸間距離Ａの調節ＶAは、このような本発明のローラ曲げ装置６．１〜６．３の通常の作動中には必要ではない。様々な材料および厚さの表紙シートを、対をなすローラ曲げ工具７ａおよび７ｂの同様な調節で処理することができる。このとき、いずれの場合でも、容易に折り曲げが可能で表面に亀裂がないことを特徴とする、品質的に優れた折り曲げ線３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、または５ａ，５ｂが作られる。
【００２９】
表紙シート１の、製品を丁寧に取り扱うような処理のために、リング１２およびそれに付随する工具エッジ１２ａを可撓性の材料で構成することができる。しかしながら、数多くの異なるシート材料について、高品質に成形された折り曲げ線３ａ，３ｂ、４ａ，４ｂ、および５ａ，５ｂを得るためには、それぞれ硬質に構成された工具エッジ１２ａおよび外套面１１が有利であることが明らかになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるローラ曲げ装置の第１の実施形態を示す断面図である。
【図１ａ】図１のローラ曲げの処理領域を示す詳細図である。
【図２】ローラ曲げ装置の第２の実施形態を示す断面図である。
【図２ａ】図２のローラ曲げの処理領域を示す詳細図である。
【図３】回転工具が図１とは逆に配置されたローラ曲げ装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      表紙シート
１ａ    内面
１ｂ    外面
２      背の領域
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ      折り曲げ線
６．１，６．２，６．３      ローラ曲げ装置
７ａ，７ｂ      ローラ曲げ工具
７．１      上側工具
７．２      下側工具
８．１〜８．３      第１の回転工具
９．１〜９．３      第２の回転工具
１０ａ，１０ｂ      回転軸
１１      突起
１１ａ    外套面
１２      リング
１２ａ    工具エッジ
１２ｂ    面取り部
α        角度
Ａ        軸間距離
Ｂ        背の幅
ＶA，ＶB，ＶD      位置調節
【図１】
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【図１ａ】
2008023994.tif 000004
【図２】
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【図２ａ】
2008023994.tif 000006
【図３】
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