DE19516164A1 - Heftvorrichtung - Google Patents
HeftvorrichtungInfo
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- B27F7/17—Stapling machines
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbin
den von aus übereinanderliegenden und stetig transportier
ten Bahnen oder Bogen aus Papier oder dgl. gebildeten
Produkten mittels eines drahtartigen und zu einzelnen
Klammern verformbaren Heftmaterials, bestehend aus einer
Vorratsrolle mit Fördereinheit für das Heftmaterial, einer
das Heftmaterial auf Klammerlänge abtrennenden Schneid
einrichtung, einer Klammerformeinheit, einem Stößel zum
Einbringen der geformten Klammern in das Produkt und einem
Klammerschließer.
Zeitschriften, Broschüren, Prospekte oder dgl., die aus
mehreren Blättern bzw. Doppelblättern bestehen, werden zu
nächst aus einzelnen, übereinanderliegenden und stetig
transportierten Bahnen oder bereits davon abgeschnittenen
Bögen aus Papier oder dgl. gebildet, die dann durch eine
Heftung mittels zwei oder mehr zueinander fluchtender Heft
klammern, vorwiegend aus Metall, miteinander verbunden wer
den. Anschließend werden die Bahnen oder Bögen im Bereich
der Heftklammern gefaltet und geschnitten bzw. beschnitten.
Für das Anbringen der Heftklammern sind Vorrichtungen be
kannt, die aus oberhalb und unterhalb der Bahnen oder Bögen
in Transportrichtung hin- und herbewegbaren Schlitten be
stehen, die für das Anbringen der Heftklammern kurzzeitig
auf die Transportgeschwindigkeit der Bahnen oder Bögen be
schleunigt werden. Diese Schlitten sind mit einem oder
mehreren Heftköpfen bestückt, wobei jeder Heftkopf aus
einem im unteren und einem im oberen Schlitten angeordneten
Teil besteht. Der eine Teil des Heftkopfes dient dabei zum
Einbringen der Heftklammern in die aus den Bahnen oder Bö
gen zu bildenden Produkte, während durch den anderen Teil
der Heftköpfe die eine U-förmige Gestalt aufweisenden
Klammern geschlossen werden. Die zu verarbeitenden Heft
klammern können entweder vorgefertigt sein oder in dem Teil
des Heftkopfes gebildet werden, der zum Einbringen der ge
formten Klammern in die zu heftenden Produkte dient. Auf
grund der Tatsache, daß die die Heftkopfteile tragenden
Schlitten einerseits zunächst auf die Geschwindigkeit der
transportierten, aus übereinanderliegenden Bahnen oder Bo
gen gebildeten Produkte beschleunigt, anschließend verzö
gert und dann in entgegengesetzter Richtung wieder in ihre
Ausgangslage gebracht werden müssen, darf die Transportge
schwindigkeit der Produkte einen gewissen Wert nicht über
schreiten, wodurch zwangsläufig der Ausstoß an fertigen
Produkten zahlenmäßig beschränkt ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Verbinden von aus übereinanderliegenden
und stetig transportierten Bahnen oder Bogen aus Papier
oder dergleichen gebildeten Produkten mittels eines draht
artigen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heftmate
rials zu schaffen, die eine höhere Transportgeschwindigkeit
für die aus den übereinanderliegenden Bahnen oder Bogen ge
bildeten Produkte ermöglicht und mit der dadurch ein er
höhter Ausstoß an gehefteten Produkten erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung bei
einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung die
im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale
vorgeschlagen.
Durch eine solche Vorrichtung können die bisher benötigten
Schlitten entfallen. Die rotierenden Teile der Vorrichtung,
die die Vorratsrolle, die Klammerformeinheit, den Stößel
und den Klammerschließer tragen, können stets mit einer Um
fangsgeschwindigkeit umlaufen, die genau der Transportge
schwindigkeit der aus den übereinanderliegenden Bahnen oder
Bogen gebildeten Produkte entspricht. Eine Beschleunigung
oder Verzögerung und eine Bewegungsumkehr sind nicht mehr
erforderlich. Dadurch lassen sich höhere Transportge
schwindigkeiten der zu heftenden Produkte und damit ein
erhöhter Ausstoß an fertigen Produkten erreichen. Dazu tra
gen auch die geringeren Massen der Vorrichtung bei.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich
nung in stark vereinfachter Weise dargestellten Ausfüh
rungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung,
Fig. 2 einen Halbschnitt durch einen trommelartigen Kör
per der Fig. 1,
Fig. 3 einen Halbschnitt durch den Klammerschließer der
Fig. 1 und
Fig. 4 einen Halbschnitt durch eine weitere Ausgestaltung
eines Klammerschließers.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist in stark vereinfachter Weise
eine Vorrichtung gezeigt, die zum Verbinden von aus überein
anderliegenden und stetig transportierten Bahnen oder Bogen
aus Papier oder dgl. gebildeten Produkten 1 mittels eines
drahtartigen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heft
materials dient. Dabei werden die Produkte 1 in Richtung
eines Pfeiles 2 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit
durch die Vorrichtung bewegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht zunächst aus einem
trommelartigen Körper 3, der sich im dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel oberhalb der zu heftenden Produkte 1 befindet
und der um eine Achse 4 drehbar gelagert ist. Mit dem trom
melartigen Körper 4 ist beispielsweise mindestens eine nicht
gezeichnete Vorratsrolle verbunden, auf der das Heftmate
rial 6, beispielsweise Draht, aufgewickelt ist. Dieses Heft
material 6 wird nun über nicht dargestellte Öffnungen und
Schlitze bis zu zwei Förderrollen 7 geführt, die senkrecht
zur Zeichnungsebene nebeneinander angeordnet sind und von
denen daher nur die vordere Förderrolle 7 zu erkennen ist.
Zumindest eine dieser Förderrollen 7 kann so angetrieben
werden, daß das Heftmaterial 6 schrittweise um einen vor
gegebenen, einstellbaren Betrag von der Vorratsrolle 5 ab
gezogen wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Förderrolle 7
auf einer Hülse 8 angeordnet, die auf einem Zapfen 9 dreh
bar gelagert ist. Die Hülse 8 ist mit einem an sich bekann
ten, nur angedeuteten Freilauf 10 verbunden, der so ausge
staltet ist, daß er die Hülse 8 nur in einer Drehrichtung
mitnimmt. Ferner wird der Freilauf 10 von einem verzahnten
Ring 11 umschlossen, der mit einer Zahnstange 12 kämmt. Im
mer dann, wenn sich die Zahnstange 12 in Richtung auf den
Zapfen 9 bewegt, wird über den verzahnten Ring 11, den
Freilauf 10 und die Hülse 8 die Förderrolle 7 gedreht und
damit das drahtartige Heftmaterial 6 um einen entsprechen
den Betrag verschoben.
Zur Bewegung der Zahnstange 12 ist mit Abstand um den trom
melartigen Körper 3 ein ortsfester Ring 13 angeordnet, der
mit der Hubkurve 14 ausgestattet ist. Auf dieser ringförmig
verlaufenden Hubkurve 14 rollt ein beispielsweise durch ein
Kugellager gebildetes Laufrad 15 ab, dessen Lagerzapfen 16
fest mit der Zahnstange 12 verbunden ist. Bei einer Drehbe
wegung des trommelartigen Körpers 3 rollt das Laufrad 15
über die Hubkurve 14 und verschiebt die Zahnstange 12 von
dem Zapfen 9 weg. Bei dieser Bewegung der Zahnstange 12
führt die Förderrolle 7, durch den Freilauf 10 bedingt,
keinerlei Bewegung aus. Die Zahnstange 12 stützt sich mit
ihrem freien Ende nahe des Lagerzapfens 16 an einer vorge
spannten Druckfeder 17, die die Zahnstange 12 in Abhängig
keit von der Hubkurve 14 wieder in die entgegengesetzte
Richtung und damit in Richtung auf den Zapfen 9 bewegt.
Dies bedeutet, daß die Zahnstange 12 bei einer Umdrehung
des trommelartigen Körpers 3 einen Transporthub für das
Heftmaterial 6 und einen Leerhub ausführt. Durch Aus
wechseln des Ringes 13 mit der Hubkurve 14 kann die axiale
Verschiebung der Zahnstange 12 verändert und den jeweili
gen Bedürfnissen angepaßt werden.
Über die Förderrollen 7 wird das drahtartige Heftmaterial 6
um eine vorgegebene Länge aus dem trommelartigen Körper 3
herausbewegt und in Bohrungen 18, 19 eines Messers 20 und
einer Halterung 21 eingeführt. Zwischen dem Messer 20 und
der Halterung 21 befindet sich ein Stößel 22. Sobald die
Förderung des drahtartigen Heftmaterials 6 beendet ist,
wird das Messer 20 in radialer Richtung nach außen bewegt
und damit von dem Heftmaterial 6 ein gerades Stück für eine
Klammer 37 abgetrennt, welches jedoch in den Bohrungen
18, 19 des Messers 20 und der Halterung 21 verbleibt. Zur
radialen Bewegung des Messers 20 ist dasselbe mit einem
Stift 23 verbunden, dessen freies Ende ein Kugellager 24
trägt. Das Kugellager 24 wird von einer Führungsnut 25
aufgenommen, die in einem ortsfesten, dem trommelartigen
Körper 3 vorgeordneten Teil 26 ausgebildet ist. Die umlau
fende Führungsnut 25 ist nun so geformt, daß dieselbe über
ihren Umfang einen unterschiedlichen radialen Abstand zur
Achse 4 aufweist, was dazu führt, daß das Messer 20 eine
Schneidbewegung und eine Rückbewegung ausführen kann.
Auch der Stößel 22 ist mit einem Stift 27 verbunden, dessen
freies Ende auch mit einem Kugellager 28 bestückt ist. Das
Kugellager 28 ist in einer umlaufenden Führungsnut 29 des
ortsfesten Teiles 26 gehalten, die ebenfalls über ihren
Umfang einen unterschiedlichen axialen Abstand zur Achse 4
aufweist. Dies führt dazu, daß auch der Stößel 22 bei einer
Umdrehung des trommelartigen Körpers 3 einen Arbeitshub und
einen Rückhub ausführt, auf die weiter unten noch eingegan
gen wird.
Neben dem trommelartigen Körper 3 befindet sich seitlich
versetzt eine Achse 31, die parallel zur Achse 4 verläuft.
Diese Achse 31 nimmt einen Drehkörper 32 auf, in dem eine
in Fig. 1 nur angedeutete Nut 33 ausgebildet ist. In dieser
Nut 33 ist ein stößelartiger Klammerformer 34 radial ver
schiebbar geführt, der über einen Exzenter 35 - es kann
auch eine Führungsnut sein - radial verschoben wird. Über
diesen Exzenter 35 kann der Klammerformer 34 in eine nicht
näher dargestellte und am trommelartigen Körper 3 im Be
reich der Führung des Stößels 22 ausgebildete und von dem
Messer 20 und der Halterung 21 begrenzte Tasche eingeführt
werden. Dabei beginnt der Klammerformer 34 sein Eindringen
in diese Tasche immer dann, wenn der trommelartige Körper 3
aus der gezeichneten Stellung der Fig. 1 einen Drehwinkel
von etwa 225° zurückgelegt hat. Nach einem Winkel des trom
melartigen Körpers 3 von etwa 270° bis 280° verläßt der
Klammerformer 34 die Tasche wieder. Bei diesem Eindringen
des Klammerformers 34 in die Tasche wird das zuvor abge
trennte Stück des Heftmaterials 6 zu einer U-förmigen Klam
mer 37 verformt. Dabei ist es Voraussetzung, daß der trom
melartige Körper 3 und der Drehkörper 32 synchron angetrie
ben werden, was in vorteilhafterweise über Zahnräder er
folgen kann.
Sobald der Klammerformer 34 die Tasche am trommelartigen
Körper 3 verlassen hat, beginnt die Einleitung der radialen
Bewegung des Stößels 22 nach außen. Bei dieser Bewegung ge
langt auch die zuvor gebildete Klammer 37 in den Bereich des
transportierten Produktes 1, durch das bei der weiteren Be
wegung des trommelartigen Körpers 3 und weiteren radialen
Bewegung des Stößels 22 die zuvor gebildete, U-förmige Klam
mer 37 mit ihren Schenkeln zunächst eingestoßen und dann
durchgestoßen wird.
Unterhalb des Produktes 1 befindet sich ein sogenannter
Klammerschließer 40, der gemäß der Fig. 3 oder der Fig. 4
ausgebildet sein kann. Dieser Klammerschließer 40 ist an
einem Drehkörper 41 ausgebildet, der auf einer Achse 42 ge
lagert ist. Dabei verläuft die Achse 42 parallel zur Achse
4. Über an sich bekannte, in der Zeichnung nicht darge
stellte Zahnräder ist der Drehkörper 41 mit dem trommelar
tigen Körper 3 in Eingriff und führt normalerweise eine
synchrone Bewegung zu demselben aus. Gemäß der Fig. 3 ist
in dem Drehkörper 41 ein Stößel 43 radial verschiebbar ge
lagert, der eine Zunge 44 trägt. Die Zunge 44 ist an ihrer
freien Stirnfläche mit an sich bekannten und nicht darge
stellten Schließmulden versehen. Der Stößel 43 trägt einen
Stift 45, der an seinem aus dem Stößel 43 herausragenden
Ende mit einem Kugellager 46 bestückt ist. Dieses Kugella
ger 46 wird von einer Führungsnut 47 aufgenommen, die in
einem ortsfesten, also nicht drehbaren Teil ausgebildet
ist. Diese Führungsnut 47 weist einen unterschiedlichen ra
dialen Abstand zur Achse 42 auf. Dies hat zur Folge, daß
bei einer Umdrehung des Drehkörpers 41 der Stößel 43 und
damit die Zunge 44 radial nach außen und zurück bewegt wer
den.
Die Form der Führungsnut 47 verläuft nun so, daß dann, wenn
sich der Drehkörper 41 mit dem Stößel 43 seiner dargestell
ten Lage gemäß Fig. 1 nähert, der Stößel 43 und damit die
Zunge 44 radial in Richtung auf den trommelartigen Körper
3 bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat die gebildete Klam
mer 37 mit ihren Schenkeln bereits das Produkt 1 durch
stoßen. Durch die Zunge 44 werden nun die Schenkelenden der
gebildeten Klammer 37 erfaßt und nach innen umgebogen. Da
mit ist die Heftverbindung fertiggestellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 sind im Dreh
körper 41 zwei Kipphebel 50 angeordnet, die jeweils um eine
Achse 51 geschwenkt werden können. Dabei ist der in der
Zeichnung rechte Kipphebel 50 in seiner Grundstellung und
der linke Kipphebel 50 in seiner Schwenkstellung gezeich
net. Über eine vorgespannte Druckfeder 52 werden beide Kipp
hebel 50 in ihrer Grundstellung gehalten.
Jeder Kipphebel 50 trägt an seinem längeren Hebelarm ein
Kugellager 53, welches als Laufrolle dient. Jedes Kugella
ger 53 stützt sich nun über die vorgespannte Druckfeder 52
auf einer Steuerkurve 54 ab, die von einer Stirnfläche
eines Ringes 55 gebildet ist. Dieser Ring 55 ist in einen
nur angedeuteten Zahnkranz 56 eingesetzt, der drehfest im
Drehkörper 41 gehalten ist. Bei einer Drehbewegung des
Drehkörpers 41 laufen nun die Kugellager 53 auf der eben
falls ortsfesten Steuerkurve 54. Dabei werden die Kipphe
bel 50 durch die Steuerkurve 54 immer gemeinsam aus ihrer
jeweiligen Grundstellung in ihre Schwenkstellung bewegt,
die auch als Schließstellung bezeichnet werden kann. Bei
dieser Schwenkbewegung der Kipphebel 50 werden die durch
das jeweilige Produkt 1 ragenden Schenkel der nur angedeu
teten Klammer 37 gegeneinander gebogen und damit die Klam
mer 37 geschlossen. Eine Voraussetzung für diese Schließ
bewegung ist es jedoch, daß auch der Drehkörper 41 gemäß
Fig. 4 synchron mit dem trommelartigen Körper 3 umläuft.
In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist
es möglich, die radialen Bewegungen des Messers 20, des
Stößels 22, des Klammerformers 34 und des Stößels 43 sowie
die Schwenkbewegungen der Kipphebel 50 in anderer Weise zu
steuern. Dabei muß jedoch immer sichergestellt sein, daß
diese Bewegungen zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt wer
den und synchron ablaufen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Verbinden von aus übereinanderliegenden
und stetig transportierten Bahnen oder Bogen aus Papier
oder dgl. gebildeten Produkten mittels eines drahtarti
gen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heftmaterials,
bestehend aus einer Vorratsrolle mit Fördereinheit für
das Heftmaterial, einer das Heftmaterial auf Klammer
länge abtrennenden Schneideinrichtung, einer Klammer
formeinheit, einem Stößel zum Einbringen der geformten
Klammern in das Produkt und einem Klammerschließer,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorratsrolle (5) mit der Fördereinheit, die
Schneideinrichtung (20) und der Stößel (22) an einem
drehbaren und das Produkt (1) an einer Seite quer zur
Transportrichtung annähernd berührenden, trommelartigen
Körper (3) angeordnet sind, daß die Klammerformeinheit
aus einer im trommelartigen Körper (3) gebildeten Tasche
und einem synchron mit dem trommelartigen Körper (3) um
eine gleichseitig des Produktes (1) parallel zum trom
melartigen Körper (3) verlaufende Achse (31) rotieren
den, radial verschiebbaren Klammerformer (34) gebildet
ist und daß sich der Klammerschließer (40) auf einem
Drehkörper (41) an der dem trommelartigen Körper (3)
gegenüberliegenden Seite des Produktes (1) befindet und
ebenfalls synchron mit dem trommelartigen Körper (3)
antreibbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fördereinheit aus zwei Förderrollen (7) gebildet
ist, die von einer in axialer Richtung des trommelar
tigen Körpers (3) verlaufenden Zahnstange (12) über
einen Freilauf (10) in einer Drehrichtung schrittweise
antreibbar sind und daß der Hub der Zahnstange (12) ein
stellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zahnstange (12) eine an einem auswechselbaren
Ring (13) ausgebildete Hubkurve (14) und gegebenenfalls
eine Rückstellfeder (17) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet
daß die Schneideinrichtung aus einem radial am trom
melartigen Körper (3) geführten und über eine ortsfeste
Steuerkurve (25) bewegbaren Messer (20) besteht.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (22) radial verschiebbar am trommelarti
gen Körper (3) geführt und über eine ortsfeste Steuer
kurve (29) antreibbar ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerformer (34) über einen Exzenter (35) an
einer um die Achse (31) rotierenden Scheibe (32) radial
verschiebbar ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerformer (34) über eine an einer um die
Achse (31) rotierenden Scheibe (32) ausgebildeten
Steuerkurve radial verschiebbar ist.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerschließer (40) aus einem rotierenden
und radial verschiebbaren Stößel (43) mit einer in
die Tasche des trommelartigen Köpers (3) bewegbaren
Zunge (44) gebildet ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerschließer (40) aus zwei an einer rotie
renden Scheibe (41) schwenkbar gelagerten Kipphebeln
(50) gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Kipphebel (50) eine ortsfeste, eine Schwenk
bewegung bewirkende Steuerkurve (54) zugeordnet ist.
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