La perforazione dei francobolli

[ANTONELLO]

Ciao a tutti, mi son reso conto di non saper minimamente di come funzionava un perforatore a pettine,
qualcuno di voi sa descrivermi il suo funzionamento o ha qualche immagine da postare?
Grazie

[marcadabollo]

Antonello, ho ripescato il testo e le illustrazioni: quello che segue è praticamente identico a quanto avevo scritto qualche anno fa.

Perforare i francobolli.

Mi è sempre piaciuto cercare di sapere “come si fa” a proposito di molte cose: di qualcuna me ne sono fatto appena un’idea, qualcun’altra l’ho approfondita un po’ di più. Gli aspetti tecnici della produzione di francobolli sono tra quelli dove ho cercato di approfondire. Quanto segue l’ho preparato per condividere con voi quanto ho raccolto in pubblicazioni varie.

Due puntualizzazioni prima di entrare nei dettagli. Nel monumentale “Fundamentals of philately” viene fatto notare che, fintanto che sono nel foglio, i francobolli non hanno dentelli ma sono solo perforati, e che i dentelli si formano separando i francobolli: l’affermazione mi sembra ineccepibile e quindi qui parlerò di processi di perforazione dei fogli di francobolli.
Seconda cosa: siamo abituati a definire le perforazioni a seconda dell’aspetto dello strumento impiegato per crearle, quindi lineari, a pettine e a blocco. Ma tecnicamente la differenza veramente importante è secondo il metodo con cui il dispositivo perforante opera: discontinuo (per battuta) o continuo (rotante).

Innanzitutto un breve cenno storico: il primo brevetto per un funzionale sistema di perforazione dei fogli di francobolli è del 1848. E’ il brevetto di Henry Archer , che utilizzava quello che chiamiamo un pettine: da un punto di vista tecnico potremmo invece dire che si tratta di un sistema discontinuo in piano, cioè in cui lo strumento perforante opera con ripetute battute sul foglio da perforare. Nel 1854 venne brevettato da William ed Herry Bemrose un secondo sistema, su cui ritorneremo, e che era invece un sistema continuo e rotativo.

I disegni a corredo del brevetto Archer rivelano una cosa ovvia, ma che voglio qui far notare: il pettine, nella macchina che lo utilizzava, poteva avere una sola posizione:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... ettine.jpg

Pettine.jpg

ho messo una piccola freccia rossa nell’angolo inferiore sinistro per far notare come la piastra del pettine abbia gli angoli inferiori sagomati, mentre quelli superiori sono squadrati: da ciò consegue che il pettine non poteva venir montato girato all’incontrario. Mi direte che questo succedeva nella macchina di Archer: sono però convinto che anche i modelli successivi fossero con lo stesso accorgimento. Ne consegue che i diversi andamenti dei pettini che si riscontrano sui fogli di francobolli, pettine verticale alto e basso, pettine orizzontale destro e sinistro, sono conseguenza non di diverse posizioni del pettine ma solo di una diversa alimentazione dei fogli: dritti, capovolti, dal lato sinistro, dal lato destro. Il principale inconveniente del perforatore a pettine, sia di quello di Archer che di modelli successivi, è il fatto che il foglio (o il pacco di fogli sovrapposti) deve muoversi a scatti, con un movimento pari alla lunghezza dei “denti” del pettine. Nel perforatore Archer questo era ottenuto con un sistema di biellismi regolabili, in modo che il piano su cui poggiano i fogli si sposti del dovuto ad ogni battuta del perforatore:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... imenti.jpg

movimenti.jpg

Il disegno non è molto leggibile e tenterò di chiarire il meccanismo di funzionamento.
Il volano “r” (indicato dalla freccia a solo contorno, diretta in alto, nella vista frontale) veniva ruotato a mano, la rotazione del suo albero “m”, mediante un piccolo collo d’oca “l” (freccia piena diagonale) metteva in movimento alternativo la biella k, che sollevava ed abbassava tutto il complesso a cui erano attaccati gli aghi del pettine. All’estremità opposta dell’albero, ad una piccola puleggia “o” è collegata la biella “p” (freccia orizzontale in entrambe le viste): il punto di attacco della biella è spostabile lungo il diametro della puleggia e così per ogni giro della puleggia “o” si ottiene una diversa rotazione della puleggia “q” (freccia diagonale grossa in entrambe le viste), che a sua volta tramite un pignone e la cremagliera “c” sposta il piano di lavoro quanto necessario. Dal disegno non lo capisco, ma sicuramente doveva esserci un qualche sistema per consentire lo spostamento del piano solo quando il perforatore era in alto, e non mentre era in atto la perforazione: infatti gli aghi del pettine forano la carta ed entrano in altrettanti fori fatti sul piano di lavoro, cosa che chiaramente impedisce un contemporaneo spostamento della carta. Il sistema era piuttosto grossolano e nel tempo venne perfezionato per consentire registrazioni perfette dell’avanzamento, in modo da compensare non solo diverse lunghezze dei pettini ma anche le variazioni di dimensioni della carta, conseguenti a stampa a umido e/o gommatura:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor015.jpg

Perforator015.jpg

Il pettine del perforatore Archer era veramente tale, cioè una lunga riga di aghi da cui si dipartono brevi righe ortogonali, ma nel tempo i perforatori a battuta hanno utilizzato pettini di altre forme:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... ettini.jpg

pettini.jpg

Infine guardate questo:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor019.jpg

Perforator019.jpg

è un perforatore destinato a perforare in una sola battuta un intero foglio di 100 francobolli (nella foto stanno affilando le punte degli aghi). Sicuramente lo chiameremo un perforatore a blocco ma tecnicamente, visto che opera per battuta e discontinuamente, è un perforatore con un pettine multiplo.

Dei pettini ho detto tutto quello che ho capito dalle mie letture, passo ora ai perforatori lineari.
A questa definizione, molto probabilmente in prima battuta tutti pensiamo a qualcosa del genere:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... ineare.jpg

lineare.jpg

una fila di aghi e i corrispondenti fori, il tutto montato in qualche macchinario che ne permette un agevole impiego e, nella sua versione più antica, un perforatore lineare era fatto così:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor002.jpg

Perforator002.jpg

Si noti che, in questo tipo molto arcaico, non c’era nessun dispositivo meccanico collegato al movimento del perforatore che permettesse un avanzamento sincronizzato della carta, che di conseguenza andava spostata a mano, a fronte di riscontri fissi. Anche questo è un perforatore a battuta, in un certo senso usa un pettine senza denti, ma i perforatori lineari possono essere realizzati anche in altro modo, come in quello del brevetto Bemrose:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... eruote.jpg

Bemroseruote.jpg

Il funzionamento è intuitivo e il vantaggio principale è nel fatto che il processo ora è continuo invece che alternato. Ma non c’è rosa senza spine: a causa del fatto che aghi e fori sono allineati secondo i raggi delle ruote, sono perfettamente allineati solo in una posizione, cioè lungo la congiungente dei due centri, mentre sono divergenti in qualsiasi altro punto. La conseguenza è che l’ago può penetrare pochissimo nel foro e che questo deve essere di un diametro un po’ maggiore di quanto è chiesto in un perforatore a battuta. Conseguenza di questo è che un perforatore Bemrose può perforare solo fogli non sovrapposti, ed ecco due impiegate del National Bureau of Printing di Washington all’opera con un Bemrose (primi anni del Novecento), alimentando manualmente il perforatore un foglio alla volta:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... orator.jpg

Perforator.jpg

Come potete vedere occorre una coppia di rotelle (aghi e fori) per ogni fila di perforazioni e, come è ovvio, in una passata i fogli vengono perforati per file parallele (quindi o solo verticalmente o solo orizzontalmente). Per perforare nell’altra direzione, occorreva quindi un secondo passaggio dei fogli, con le rotelle opportunamente spostate per avere la giusta distanza. Non c’è bisogno di dire che fogli perforati con questo sistema avevano la perforazione anche in tutti e quattro i margini.

Svantaggio principale di un simile processo era la manualità dell’operazione. Venne così introdotto (almeno negli USA, dove la perforazione lineare è stata molto a lungo l’unico sistema per perforare i francobolli) il cosiddetto perforatore ad L:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor003.jpg

Perforator003.jpg

i fogli erano trasportati da nastri sotto una prima fila di rotelle, poi un secondo gruppo di nastri ortogonali ai primi li faceva passare sotto le rotelle che li perforavano nell’altra direzione: meglio che a mano, ma ancora un processo con una discontinuità (il cambio di direzione del movimento dei fogli). E questo non si conciliava con l’introduzione di macchine per la stampa su bobina: la Stickney press, ovvero la prima stampante calcografica su bobina, venne adottata negli USA nel 1914 ma per molto tempo ancora si continuò a perforare i singoli fogli. Infatti per il miglioramento successivo occorreva l’aiuto dell’elettronica e questa offrì la soluzione solo nel 1939. In quell’anno infatti venne messo in uso un perforatore ad “occhio elettrico”, ovvero con gli elementi perforanti controllati da fotocellule. Lo schema di flusso era il seguente:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor016.jpg

Perforator016.jpg

il nastro di carta stampata era alimentato da destra: il primo rullo serviva a snervare la gomma dei francobolli (e, nel caso di particolari superfici, dava l’effetto della cosiddetta gomma godronata o codronata), poi veniva la prima fotocellula, che leggeva i tratti stampati al centro della bobina, tra due gruppi, e regolava la posizione delle rotelle che perforavano nel senso di scorrimento della carta. Per la perforazione nella direzione ortogonale a quella di scorrimento interveniva un altro elemento rotante, di forma cilindrica, che invece di avere gli aghi allineati lungo la circonferenza li aveva allineati lungo l’altezza:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor017.jpg

Perforator017.jpg

e questo era controllato dalla seconda fotocellula, che leggeva i riferimenti posti nel margine della bobina; la stessa fotocellula controllava anche la lama che tagliava la bobina in fogli.
Il tutto aveva quest’aspetto:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor004.jpg

Perforator004.jpg

notate le due scatole nere (letteralmente) marcate GE (General Electric), evidentemente le scatole con l’elettronica associata alle due fotocellule. Con questo sistema i margini orizzontali sono completamente perforati (le rotelle non possono che perforare il nastro in tutta la sua lunghezza), i margini verticali invece hanno solo il foro di invito: il secondo elemento perforante, quello cilindrico, infatti è costruito in modo da non perforare la bobina in tutta la sua larghezza ma solo dove serve, lasciando i margini continui per lasciare un minimo di resistenza meccanica al nastro di carta che, se perforato completamente anche orizzontalmente, si potrebbe rompere con una certa facilità.

Un ultimo breve accenno ai perforatori a blocco rotanti:

http://img.photobucket.com/albums/v617/ ... tor020.jpg

Perforator020.jpg

sono l’equivalente di un cilindro di stampa e anche in questo caso gli aghi penetrano nei fori del controcilindro che supporta la carta. L’illustrazione purtroppo non è chiarissima ma si possono ugualmente notare i fori al di sotto del pezzo di foglio appositamente rimosso per farli vedere. Infine se vi sembra che il reticolo di aghi sia molto più piccolo dei francobolli che sta perforando, beh non vi sbagliate: nell’illustrazione originale si nota appena che nelle file verticali gli aghi ci sono solo a file alternate. Il cilindro è evidentemente fatto per dentellare anche francobolli di formato standard e viene usato per i francobolli di doppia altezza rimuovendo gli aghi a file alterne.

Michele

[ANTONELLO]

Michele
grazie, grazie
interessantissimo,e devo dirti che fin da subito mi sono innamorato in particolar modo dei disegni della Archer , sono un documento straordinario, li studierò a dovere.
Una cosa che mi lascia perplesso è l' aggancio della biella k su an albero di trasmissione dritto, che movimento potrà mai dargli? Sicuramente l' albero sarà munito di un eccentrico che ruota all' interno di una boccola nella biella.

[mfoolb]

Grazie Michele!

Ciao,

Marco.

[ANTONELLO]

ma sicuramente doveva esserci un qualche sistema per consentire lo spostamento del piano solo quando il perforatore era in alto, e non mentre era in atto la perforazione: infatti gli aghi del pettine forano la carta ed entrano in altrettanti fori fatti sul piano di lavoro, cosa che chiaramente impedisce un contemporaneo spostamento della carta.

mah, lo spostamento del vassoio doveva avere sicuramente un punto morto,
ad esempio l' ingranaggio che trasmette il movimento alla cremagliera potrebbe essere senza qualche dente
in modo che agganci la cremagliera solo prima e dopo che il perforatore ha fatto il suo lavoro,
certo tutto doveva essere messo in fase

[luciano garagnani]

Complimenti

[Vacallo]

Ottimo Michele, grazie!

[remo]

Grazie Michele un lavoro molto utile.
Remo

Revised by Lucky Boldrini - February 2013

[vass110]

Il catalogo svizzero per queste emissioni mi da diversi tipi di dentellature, ho provato a decifrarle ma non ci capisco niente
se sono in quartine mi sembra facile ma singoli ...............
grazie per l'aiuto

[ingegné]

La regola generale è la seguente:

• con la dentellatura a blocco viene perforato l'intero foglio in un'unica operazione e le dentellature orizzontale e verticale si incrociano in modo perfetto a tutti e quattro gli angoli;
• il pettine perfora, ad ogni battuta, un'intera fila e i due lati perpendicolari di ogni francobollo della fila. Se l'operazione è eseguita a regola d'arte la dentellatura a pettine è difficile da distinguere rispetto a quella a blocco, ma nella maggior parte dei casi si hano dei minimi spostamenti del pettine in una delle due direzioni per cui le perforazioni non coincidono perfettamente in due angoli adiacenti del francobollo. Un caso particolare è il "salto del pettine" in cui si possono avere due lati paralleli non completamente perforati (francobolo più grande) o parzialmente con doppia perforazione (francobollo più piccolo);
• la dentellatura lineare è eseguita perforando una per una le file di francobolli in un verso e poi nella direzione perpendicolare. In questo caso l'intersezione dei fori agli angoli è sempre imprecisa, come nella maggior parte dei francoboli che hai mostrato.

Per maggiori informazioni e relativi disegni https://it.wikipedia.org/wiki/Dentellatura

Per quanto riguarda i francobolli del 25° anniversario dell'UPU, se non ricordo male la loro misura non era un multiplo esatto del passo della macchina dentellatrice, per cui un certo quantitativo venne prodotto usando un pettine che aveva un punzone perforatore in più ogni tot francobolli, dando luogo in modo sistematico a francobolli più larghi e più stretti. Se è esatto il mio ricordo, il tipo raro si distingue proprio contando il numero di dentelli.

Però, dopo aver controllato, mi sono accorto che questo ragionamento vale per i francobolli del 50° anniversario dell'UPU, non per quelli del 25°. Chiedo scusa

[glücklich sammler]

I tre francobolli in alto (del 1924) sono stati dentellati sia in blocco, con passo 11½, che a pettine, con passo 11¾., quindi almeno loro non sono con dentellatura lineare e i due tipi si possono distinguere con un buon odontometro.
Quelli in basso (del 1900) sono stati dentellati sia in blocco, con passo 11¾, che linearmente con passo 11¾ x 11½: oltre all'irregolarità delle perforazioni agli angoli, la differenza tra il passo della dentellatura orizzontale e quello della verticale ti dovrebbero consentire la differenziazione dei tipi.
Fortunato

[ingegné]

Per i francobolli del cinquantenario, può essere utile questo link

http://www.stamp-collecting-world.com/s ... 24_upu.pdf

mi dispiace comunicarti che i due esemplari da 20 centesimi hanno 23 fori e che quindi non hai avuto la fortuna di trovare un esemplare con 24 fori, che varrebbe 34 mila euro!

Revised by Lucky Boldrini - October 2017