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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Heftvorrichtung zum Zusammenheften
von einem Stapel Blätter
mittels Heftklammern, die im Heftkopfbereich von einem Heftdraht-Vorrat
abgeschnitten und geformt werden, mit einer Heftdraht-Transportvorrichtung,
die in Abhängigkeit
von der Dicke eines zu heftenden Blattstapels den Heftdraht um einen
entsprechenden Abschnitt transportiert und mit einer bewegbaren
Heftdraht-Schneidvorrichtung, die den Heftdraht in Abhängigkeit
von der Dicke des zu heftenden Blattstapels zentrisch zu einer Klammerformvorrichtung
am Heftkopf positioniert.
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Durch
die
EP 0 013 164 B1 ist
eine Heftvorrichtung bekannt geworden, bei welcher der von einer
Vorratsrolle kommende Heftdraht mittels einer Klemmelemente aufweisenden
Transportvorrichtung in Abhängigkeit
von der zu heftenden Blattstapeldicke transportiert und am Heftkopf
zentrisch positioniert wird. Die Funktion der Klemmelemente dieser bekannten
Vorrichtung kann durch Verschmutzung und/oder Abnutzung des Heftdrahtes
so beeinträchtigt
werden, daß die
Zuverlässigkeit
des Heftdrahttransports nicht mehr gewährleistet ist.
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Es
ist auch eine Heftvorrichtung bekannt (
US 4,318,555 ), bei welcher der Heftdrahttransport
mittels Motorantrieb erfolgt, derart, daß ein Sensor die zu heftende
Blattanzahl feststellt und danach eine erste Transportvorrichtung
für einen
kürzeren
Drahtabschnitt oder eine zweite Transportvorrichtung für einen
längeren
Drahtabschnitt in Gang setzt. Diese Vorrichtung läßt aber
keine Zwischengrößen von Drahtabschnitten
für eine
der jeweiligen Blattstapeldicke genau angepaßte Heftklammergröße zu.
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In
der
DE 36 14 320 A1 wird
eine weitere Heftvorrichtung offenbart. Diese Heftvorrichtung zum Zusammenheften
von verschieden dicken Papierstapeln mittels einer U-förmigen Drahtklammer,
die in einem Heftkopf gebildet wird, weist eine Vorschubeinrichtung
zum Einführen
eines Drahts in den Heftkopf, und eine Trennvorrichtung zum Abschneiden
eines Drahtstücks,
aus dem die Heftklammer gebildet werden soll auf, sowie eine Abtastvorrichtung
zum Erfassen der Dicke des Papierstapels, die den Vorschub des Drahts
und die Lage der Trennstelle des abzuschneidenden Drahtstücks in Abhängigkeit
von der Dicke des Papierstapels einstellt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heftvorrichtung der gattungsgemäßen Art
so auszugestalten, daß der
Heftdrahttransport und die Lagepositionierung der Heftdraht-Schneidvorrichtung
der jeweiligen Blattstapeldicke angepaßt auf einfache und zuverlässige Weise
erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht,
- – daß die Heftdraht-Transportvorrichtung
von einem in seiner Antriebsrichtung umkehrbaren Schrittmotor antreibbar
ist, der von einer die Dicke des zu heftenden Stapels feststellenden
Meßvorrichtung
ansteuerbar ist,
- – daß der Schrittmotor über eine
nur in der Heftdraht-Transportrichtung wirksame Kupplung mit der
Heftdraht-Transportvorrichtung gekuppelt ist
- – daß der Schrittmotor
mit einer die Verschiebung der Heftdraht-Schneidvorrichtung steuernden,
bewegbaren Steuernocken- oder Steuerkurveneinheit ständig gekuppelt
ist und
- – daß die Steuernocken-
oder Steuerkurveneinheit Steuerabschnitte aufweist, die unterschiedlichen
Blattstapeldicken zugeordnet sind.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Steuerkurveneinheit
sowie ein Transportrad der Heftdraht-Transportvorrichtung und die
Kupplung auf einer gemeinsamen Welle drehbar angeordnet und werden
von einem einzigen Schrittmotor angetrieben.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Steuerkurveneinheit
mit Kurvenabschnitten versehen, die verschiedenen Drahtabschnittlängen zugeordnet
sind, wobei an den Kurvenabschnitten ein schwenkbarer Hebel angreift,
der mit der Heftdraht-Schneidvorrichtung in Eingriff steht.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung und
Anordnung wird eine einfache und zuverlässige Steuerung der stapeldickenabhängigen Länge eines Heftdrahtabschnitts
und dessen Positionierung am Heftkopf der Heftvor richtung erreicht.
Dadurch, daß nur
ein einziger Schrittmotor zur Steuerung des Transports und der Positionierung
des Heftdrahts erforderlich ist, wird in vorteilhafter Weise erreicht,
daß die
Heftvorrichtung weniger Steuer- und Übertragungsglieder erfordert
und dadurch insgesamt kompakt sowie platz- und gewichtssparend ausgebildet werden
kann. Durch diese vorteilhafte Ausbildung wird auch eine Gewichtsersparnis
erreicht, so daß bei
einer Verstellung der Heftvorrichtung auf unterschiedliche Heftpositionen,
in vorteilhafter Weise eine geringere Masse zu bewegen ist.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
der Erfindung und den Unteransprüchen
zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt jeweils in schematischer Darstellung
in der
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1 die Vorrichtung in einer
Schrägansicht unter
Weglassung der Heftdraht-Führungsmittel
und
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2 die Vorrichtung gemäß 1 in einer Draufsicht mit
den Heftdraht-Führungsmitteln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Transportieren und Positionieren eines Heftdrahtabschnitts ist
Teil einer handelsüblichen,
nicht näher
beschriebenen Heftvorrichtung 1 zum Formen und Eintreiben
von Heftklammern in einen Blattstapel.
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Die
Heftvorrichtung 1 weist in üblicher Weise einen Heftkopf 2 auf,
an dem ein Klammerformer und Klammereintreiber 3 bewegbar
angeordnet ist, dessen Aufbau und Wirkungsweise nicht Gegenstand der
Erfindung ist und der deshalb auch nicht näher beschrieben wird.
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Im
Bereich des Heftkopfes 2 ist eine Heftdraht-Schneidvorrichtung 4 angeordnet,
die quer zur Eintreibrichtung "A" in Pfeilrichtung "B" verschiebbar geführt ist. Hierzu sind die Heftvorrichtung 1 und
die Schneidvorrichtung 4 mit einer aus der 1 ersichtlichen Prismenführung 1a bzw. 4a zur
formschlüssigen
Führung
der Schneidvorrichtung 4 versehen. An der Schneidvorrichtung 4 ist
ein in der 2 schematisch
dargestelltes Schneidmesser 15, 24 mit keilförmigen Schneiden
angeordnet, dessen beweglich geführtes
Messer 15 von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung
der Heftvorrichtung 1 quer zum Heftdraht bewegbar ist.
Die keilförmigen
Schneiden des Schneidmessers 15 bzw. 24 schneiden den Heftdraht
so ab, daß die
Drahtenden keilförmig
angespitzt werden, so daß sie
leichter in den Blattstapel eindringen können.
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An
einem Vorsprung 4b der Schneidvorrichtung 4 greift
ein gabelförmig
ausgebildetes Ende 8a eines ersten Armes eines Steuerhebels 8 formschlüssig an,
der um ein ortsfestes Lager 9 schwenkbar gelagert ist.
Ein am Ende 8b eines zweiten Armes des Steuerhebels 8 angeordneter
Vorsprung greift formschlüssig
in Steuer- bzw. Kurvenabschnitte 6a bzw. 6b einer
Steuerkurveneinheit 6 ein.
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Die
Steuerkurveneinheit 6 ist um eine ortsfeste Welle 7 drehbar
gelagert. Auf der Welle 7 ist eine Freilaufkupplung 10 drehbar
gelagert, deren eines Ende als Zahnrad 11 ausgebildet ist,
das mit der Steuerkurveneinheit 6 fest verbunden ist. In
das Zahnrad 11 der Freilaufkupplung 10 greift
ein Zahnrad 5b ein, das an der Motorwelle 5a eines
an der Heftvorrichtung 1 gelagerten Schrittmotors 5 befestigt
ist.
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Das
andere Ende 12 der Freilaufkupplung 10 ist mit
einem auf der Welle 7 drehbar gelagerten Transportrad 13 fest
verbunden. Das Zahnrad 11 und das andere Ende 12 der
Freilaufkupplung 10 sind über ein nicht dargestelltes
Gesperre bekannter Art miteinander gekuppelt, das bewirkt, daß das Transportrad 13 von
dem Schrittmotor 5 nur in der Drehrichtung "D" bzw. in der Heftdraht-Transportrichtung "C" angetrieben werden kann.
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Die
Steuerkurveneinheit 6 weist einen ersten, konzentrisch
zur Drehachse der Welle 7 angeordneten Kurvenabschnitt 6a auf,
der einer konstanten Mindest-Drahtabschnittlänge zugeordnet ist, die für eine Blattstapeldicke
von beispielsweise zwei Blatt vorgesehen ist.
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An
den ersten Kurvenabschnitt 6a schließt ein zweiter Kurvenabschnitt 6b mit
ansteigendem Kurvenverlauf an, der größeren Drahtabschnittlängen zugeordnet
ist, die für
eine Blattstapeldicke von beispielsweise 3 Blatt bis 10 mm vorgesehen
sind. Die Stellung des Kurvenabschnitts 6a bzw. des jeweiligen
Bereichs des Kurvenabschnitts 6b zu dem an diesem angreifenden
Ende 8b des Steuerhebels 8 wird nach Maßgabe einer
nicht dargestellten Meßvorrichtung
bestimmt. Die Meßvorrichtung
steuert den Schrittmotor 5, welcher die Steuerkurveneinheit 6 und
das Transportrad 13 um einen der erforderlichen Länge des
Drahtabschnitts entsprechenden Wert in Pfeilrichtung "D" dreht.
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Die
nicht dargestellte Meßvorrichtung
kann ein die Stapeldicke abtastender Sensor sein oder durch eine
Blattzählvorrichtung,
eventuell in Verbindung mit einer Voreingabe des Papiergewichts,
gebildet werden.
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Die
Drehung der Steuerkurveneinheit 6 in Pfeilrichtung "D" bewirkt im ansteigenden Bereich des
Kurvenabschnitts 6b eine Verschiebung der Schneidvorrichtung 4 in
die Pfeilrichtung "B" und zwar nach Maßgabe der
festgestellten, zu heftenden Blattstapeldicke.
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An
dem Transportrad 13 liegt eine Andrückrolle 14 federbeaufschlagt
an, die an einem schwenkbaren Arm 16 drehbar gelagert ist.
An dem Arm 16 greift ein um ein Lager 17 schwenkbarer
Betätiger 18 an,
der mittels eines Seilzugs 19 derart bewegbar ist, daß die Andrückrolle 14 zum
Einfädeln
des Heftdraht-Anfangs von der Transportrolle 13 abgehoben werden
kann.
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Der
Heftdraht 23 (in 1 strichpunktiert
angedeutet), der von einer nicht dargestellten Vorratsrolle über ein
flexibles Führungsrohr 21 zu
der Heftvorrichtung 1 geleitet wird, passiert ein in 2 dargestelltes, heftvorrichtungsseitig
befestigtes Eingangsrohr 20, das in den Eingangsspalt des
zum Drahttransport dienenden Transportrades 13 und der Andrückrolle 14 mündet. Nach
dem Verlassen des Transportrades 13 bzw. der Andrückrolle 14 betätigt der
Drahtanfang einen nicht näher
dargestellten Schalter 25, der dem Benutzer signalisiert,
daß der Heftdraht
an der Heftvorrichtung 1 angekommen ist. Der Heftdrahttransport
erfolgt bis zu dieser Position durch eine nicht dargestellte Einfädelvorrichtung.
Ab dieser Position wird der Heftdraht 23 dann von dem durch
den Schrittmotor 5 angetriebenen Transportrad 13 durch
ein Leitrohr 22 bis zu einer Schneidposition an der Schneidvorrichtung 4 transportiert.
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Die
Wirkungsweise der Vorrichtung zum Transportieren und Positionieren
eines Heftdrahtabschnitts ist folgende:
Der Betrieb der Heftvorrichtung 1 und
der Antrieb des Schrittmotors 5 erfolgt mittels einer nicht
dargestellten Steuervorrichtung bekannter Art, welche den funktionsgerechten
Ablauf sicherstellt.
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Die
Heftvorrichtung 1 ist so konzipiert, daß die Dicke eines jeden einzelnen
zu heftenden Blattstapels gemessen und dazu passend die geeignete Länge des
Heftdrahtabschnitts für
die Heftklammer bestimmt wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, unmittelbar
hintereinander, Blattstapel unterschiedlicher Dicke ohne Unterbrechung
heften zu können.
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Die
Steuerkurveneinheit 6 nimmt jeweils vor einem Heftzyklus
eine Ausgangsstellung ein, die von einem der Ausgangsstellung zugeordneten
Sensor bestimmt wird, der beispielsweise eine ortsfeste Lichtschranke
sein kann, in die eine an der Steuerkurveneinheit 6 angeordnete
Fahne eintaucht (nicht dargestellt).
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In
der Ausgangsstellung der Steuerkurveneinheit 6 gemäß 1 und 2 ist wie bereit erwähnt der konzentrische Kurvenabschnitt 6a wirksam. Über den
mit dem einen Ende 8b an dem Kurvenabschnitt 6a anliegenden
Steuerhebel 8 wird über
dessen anderes Ende 8a die Schneidvorrichtung 4 ebenfalls
in einer Ausgangsstellung positioniert, die der Mindest-Drahtabschnittlänge zugeordnet
ist.
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Die
Ausgangsstellung der Schneidvorrichtung 4 bzw. der Schneidmesser 15, 24 ist
so festgelegt, daß ein
abzuschneidender Drahtabschnitt zentrisch zu dem Former und Eintreiber 3 des
Heftkopfes 2 positioniert wird. Die Ausgangsstellung der Schneidvorrichtung 4 kann
mittels des als Exzenter ausgebildeten Vorsprungs 4b justiert
werden (nicht dargestellt).
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Wenn
nun der Schrittmotor 5 in Gang gesetzt wird, dann dreht
dieser die Steuerkurveneinheit 6 in die Pfeilrichtung "D" und nimmt dabei über die in dieser Drehrichtung
als Mitnahmekupplung wirkende Freilaufkupplung 10 auch
das Transportrad 13 in die Pfeilrichtung "D" mit.
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Wenn
der Drahtanfang noch nicht seine Ausgangsstellung in der Schneidposition
eingenommen hat, was die erwähnte
Steuervorrichtung über
den noch nicht betätigten
Schalter 26 an der Schneidvorrichtung 4 feststellt,
dann wird zunächst
der hierzu erforderliche Heftdrahttransport durchgeführt. Hierzu dreht
der Schrittmotor 5 die Steuerkurveneinheit 6 in Pfeilrichtung "D" nur so weit, wie der konzentrische Kurvenabschnitt 6a reicht,
so daß zwar
ein Heftdrahttransport in Pfeilrichtung "C" erfolgt,
die Schneidvorrichtung 4 jedoch ihre Ausgangsstellung beibehält. Dieser
Heftdrahttransport erfolgt durch wechselweises Ändern der Drehrichtung des
Schrittmotors 5 so oft, bis der Drahtanfang den besagten
Schalter 26 betätigt.
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Danach
löst die
Steuerschaltung eine festgelegte Anzahl von Schaltschritten des
Schrittmotors 5 aus, welche den Drahtanfang wie bereits
erwähnt
in die Schneidposition und damit in die Ausgangslage bringt. Diese
letzten Schaltschritte erfolgen ebenfalls in der vorstehend beschriebenen
Weise innerhalb des durch den konzentrischen Kurvenabschnitt 6a begrenzten
Drehbereichs der Steuerkurveneinheit 6.
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Nun
kann der normale Heftzyklus beginnen, indem der Schrittmotor 5 in
Gang gesetzt wird. Wenn die zu heftende Stapeldicke nur zwei Blatt
beträgt, dann
wird der Schrittmotor 5 über eine Steuervorrichtung
bekannter, nicht dargestellter Art nach Maßgabe der die Blattstapeldicke
feststellenden Meßvorrichtung
so angesteuert, daß er
die Steuerkurveneinheit 6 nur bis zum Ende des konzentrischen
Kurvenabschnitts 6a dreht. Während dieser Bewegung des konzentrischen
Kurvenabschnitts 6a wird der Steuerhebel 8 nicht
bewegt, so daß auch
die Schneidvorrichtung 4 mit dem Schneidmesser 15, 24 in
der Ausgangsstellung verbleibt.
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Während der
Drehung der Steuerkurveneinheit 6 über die Länge des ersten, konzentrischen
Kurvenabschnitts 6a in die Pfeilrichtung "D", erfolgt über das Transportrad 13 der
Transport des Heftdrahts um eine Länge, die für die Bildung einer Heftklammer zum
Zusammenheften von zwei Blättern
erforderlich ist.
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Nach
erfolgtem Drahttransport wird der Schrittmotor 5 stillgesetzt
und es erfolgt das Abschneiden des Drahtabschnitts. Hierzu wird
das bewegliche Schneidmesser 15 durch nicht dargestellte Antriebsmittel
der Heftvorrichtung 1 auf das feststehende Schneidmesser 24 zu
bewegt, wobei die Bewegung so gesteuert wird, daß die Schneiden nicht gegeneinander
stoßen.
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Anschließend wird
der abgeschnittene Drahtabschnitt von dem Former und Eintreiber 3 in bekannter,
nicht dargestellter Weise zu einer Heftklammer geformt und in Eintreibrichtung "A" in den zu heftenden Blattstapel (nicht
dargestellt) eingetrieben. Die aus dem Blattstapel austretenden
Klammerenden werden in ebenfalls bekannter, nicht dargestellter
Weise umgebogen und an die Rückseite
des Blattstapels angelegt.
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Wenn
ein Blattstapel zu heften ist, der aus mehr als zwei Blättern besteht,
dann stellt die erwähnte
Meßvorrichtung
die entsprechende Dicke fest und steuert in Abhängigkeit von diesem Wert den Schrittmotor 5,
welcher die Steuerkurveneinheit 6 um einen entsprechend
größeren Betrag
in die Pfeilrichtung "D" dreht.
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Dabei
gleitet das eine Ende 8b des Steuerhebels 8 an
dem ansteigenden Kurvenabschnitt 6b hoch, wodurch eine
Verschwenkung des Steuerhebels 8 im Uhzeigersinn erfolgt.
Diese Verschwenkung im Uhrzeigersinn bewirkt eine Bewegung der Schneidvorrichtung 4 und
des daran angeordneten Schneidmessers 15, 24 in
Pfeilrichtung "B" und zwar um einen
Betrag, der die Hälfte
des Längenzuwachses
des Drahtabschnitts gegenüber
der der Ausgangsstellung zugeordneten Mindestdrahtlänge beträgt.
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Beim
gleichzeitigen Drehen der Steuerkurveneinheit 6 in die
Pfeilrichtung "D" erfolgt über das Transportrad 13 der
Transport der Heftdrahtes 23. Die Länge des transportierten Heftdrahtes
entspricht der vorstehend beschriebenen Mindestdrahtlänge plus
der Hälfte
des durch die gemessene Blattstapeldicke erforderlichen Zuwachses
der Drahtlänge.
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Dadurch
daß die
Schneidvorrichtung 4 und das Schneidmesser 15, 24 um
die Hälfte
des Drahtabschnitt-Längenzuwachses
in Pfeilrichtung "B" bewegt wurde und
der Drahttransport um die Hälfte
des Drahtabschnitt- Längenzuwachses
in die Pfeilrichtung "C" transportiert wurde,
ist der nun längere Drahtabschnitt
ebenfalls zentrisch zu dem Former und Eintreiber 3 des
Heftkopfes 2 positioniert.
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Zwischen
den Heftzyklen wird die Vorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt,
indem der Schrittmotor 5 in der entgegengesetzten Drehrichtung
angetrieben wird und dabei die Steuerkurveneinheit 6 entgegen
der Pfeilrichtung "D" in die in der 1 und 2 dargestellte Lage zurückbewegt.
Bei dieser Rückbewegung
der Steuerkurveneinheit 6 bewirkt die Freilaufkupplung 10,
daß das
Transportrad 13 nicht angetrieben wird, so daß der Heftdraht
seine Lage nicht verändert,
wodurch er für
den nächsten Transportzyklus
bereitsteht.
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Alle
weiteren Drahtabschnittlängen,
die durch Drehen der Steuerkurveneinheit 6 innerhalb des
zweiten Kurvenabschnitts 6b mit ansteigendem Kurvenverlauf
nach Maßgabe
der die Dicke des zu heftenden Blattstapels feststellenden Meßvorrichtung
bestimmt werden, werden in gleicher Weise transportiert und positioniert.
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Da
die Klammerlänge
in der vorstehend beschriebenen Weise an die jeweiligen Blattstapeldicke anpaßbar ist,
werden saubere und zuverlässige
Heftungen erzielt.
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Abweichend
von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
kann an Stelle der drehbar gelagerten Steuerkurveneinheit 6 auch
eine nicht dargestellte, verschiebbar geführte Steuernockeneinheit Verwendung
finden, die einen ersten, parallel zur Verschieberichtung verlaufenden
Steuerabschnitt und einen daran anschließenden, als ansteigende Rampe
ausgebildeten, zweiten Steuerabschnitt aufweist. An den Steuerabschnitten
dieser an der Heftvorrichtung 1 verschiebbar geführten (nicht
dargestellt) Steuernockeneinheit liegt das mit einem Vorsprung versehene
Ende 8b des Steuerhebels 8 an, während die
Bewegung dieser Steuernockeneinheit über eine parallel zur Verschieberichtung
angeordnete Verzahnung durch die entsprechend angepaßte Freilaufkupplung 10 und
den Schrittmotor 5, 5b erfolgt. Der Heftdrahttransport
sowie die Steuerung der Schneidvorrichtung 4 erfolgen wie
vorstehend zu 1 und 2 beschrieben.