DE2116734C2 - Vorrichtung zum Heften einer zwischen einem Heftzylinder und einem Aufnahmezylinder laufenden Bahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heften einer zwischen einem Heftzylinder t^d einem Aufnahmezylinder kontinuierlich laufenden Bahn, mit einem Heftstempel, der längsverschiebbai gelagert ist in einem Führungsstück, das an dem Heftzylinder angeordnet ist, und der eine abgeschnittene Drahtlänge von einer Schneidvorrichtung mitbringt, sie in Zusammenarbeit mit einer Formvorrichtung zu einer Heftklammer formt und schließlich durch die Bahn drückt und sie in Zusammenarbeit mit einem an dem Aufnahmezylinder angeordneten Amboß oder Nietkloben vernietet, wobei

Vi ein Steuermechanismus zur Steuerung des Heftstempels während des Heftvorgangs vorgesehen ist sowie ein Teil, gegen welches der Steg der Heftklammer sich an'egt, und das die Heftklammer unter gleichzeitigem Einziehen des Heftstempels, der zum Stützen der

,-> Schenkel der Heftklammer ausgelegt ist, in die Bahn drückt.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (US-PS 65 911) hat den Nachteil, daß der Heftstempel mit zunehmender Drehzahl stärker gegen die Bahn schlägt,

w) was zu ihrer Zerstörung führen kann, und daß im Augenblick des Heftens ein kleiner Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Bahn und dem Heftstempel auftritt, da sich die Bahn auf einer Geraden, der Heftstempcl aber entlang einer Kurve bewegt. Dies

<v> ergibt eine nicht einwandfreie Heftung und beschränkt ebenso wie das Aufschlagen des Heftstenipels die Arbeitsgeschwindigkeit.

Des weiteren ist eine Vorrichtung bekannt (US-PS

32 23 304), die der oben genannten ähnelt, sich aber von dieser darin unterscheidet, daß der Heftstempel nicht bei seinem Umlauf die Drahtlänge mitbringt und formt, sondern daß dem Heftstempel die Drahtlänge zur Formung einer Heftklammer zugeführt wird. Diese Vorrichtung hat die gleichen Nachteile wie die erstgenannte Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heftvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in dtr Lage ist, einwandfreie Heftungen zu erzeugen und mit hoher Heftgeschwindigkeit zu arbeiten.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß hat der Heftstempel von Anfang an eine ausgeschobene Lage und wird sukzessiv eingezogen, wenn die Klammer durch die Bahn drückt; ferner ist erfindungsgemäß der Heftstempel durch eine drehbare Lagerung so geführt, daß er sich mit gleicher Geschwindigkeit wie die Bahn bewegt und die Klammer immer unter einem günstigen Winkel zur Bahn steht, und zwar unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung v.ird eine ausgezeichnete Steuerung der Klammer und dadurch ein einwandfreier Heftvorgang erzielt. Während früher 40—45 000 Umdrehungen je Stunde eine obere Grenze für die Drehzahl darstellten, erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung über 70 000 Heftungen je Stunde.

Es ist auch eine Vorrichtung bekannt (DE-AS 10 05 499), bei welcher der Winkel der Klammer zur Bahn wenigstens während eines Teils der Eintreibphase konstant gehalten wird. Bei dieser Heftvorrichtung für Papierbahnen wird die Bahn von der Amboßwalze mitgenommen, und die Hefteinrichtung wird in dem umlaufenden Heftkopf so geführt, daß die Klammer auf den Amboß ausgerichtet bleibt. Der Winkel der Klammer wird also laufend geändert, bis sie die Bahn bzw. Walze erreicht, und bleibt dann konstant. Dieses Prinzip ist aber nicht anwendbar auf die Erfindung wegen des ebenen Durchlaufs der Bahn, wodurch sich eine ständige Winkelveränderung ergäbe.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß der Steuermechanismus im wesentlichen ausbalanciert ist, was bei den infrage kommenden hohen Drehzahlen wichtig ist.

In den Ansprüchen 3 bis 9 finJen sich andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben.

Fig. I zeigt schematisch eine Seitenansicht der Heftmaschine, wobei zur Verdeutlichung verschiedene Einzelheiten weggelassen sind und die Figur nur eine Grundskizze darstellt,

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie A-A der Fig. I und zeigt besonders den Heftstempel im Augenblick des Heftens mit der vom Stempel mitgeführten Klammer,

Fig.3 zeigt ein Schrittschaltwerk zum Zuführen und Schneiden des Drahtes zur Bildung der Klammer und

Fig.4 zeigt eine Einzelheit der Zuführeinrichtung nach der Lin'·.: ö-i'der F i g. 3.

Die Fig. ^l; zeigt schematisch die Maschine nach der Erfindung ziJfn Heften einer laufenden Stoffbahn P, z. B. einer Papierbahn od. dgl., die aus mehreren Lagen oder Bogen besteht, die zusammengeheftet werden sollen. Die StoffbaHn bewegt sich fortlaufend in der Richtung des Pfeiles I, d. h. abwi,r is in der Figur, und zwar

ίο

zwischen einem Heftzylinder 20, der einen Heftstempel 13 trägt, und einem Zylinder 26 auf der gegenüberliegenden Seite der Stoffbahn. Dieser Zylinder 26 trägt einen Amboß 27, gegen welchen die Klammer vernietet oder zugedrückt wird. Die Zylinder 20 und 26 drehen sich ständig in entgegengesetzten Richtungen, wie es durch die Pfeile in der Figur angegeben ist.

Die in die Stoffbahn einzudrückende und dort zu vernietende oder zuzudrückende Klammer wird von dem Heftstempel an einer Stelle übernommen, die in der Richtung der Drehung vor der Heftstelle liegt oder sie wird an dieser Stelle gebildet, wie im folgenden beschrieben wird. An der Seite des Zylinders 20, welche entgegengesetzt zur Stoffbahn liegt, ist eine Schneidvorrichtung vorgesehen, welche beispielsweise ein umlaufendes Werkzeug 10 aufweist Dieses Werkzeug arbeitet mit einer ortsfesten Schneidkante 11 zum Abschneiden einer Drahtlänge 12 zusammen, die in einer senkrecht zur Ebene der Figur liegenden Richtung durch eine Zuführvorrichtung zugeführt wird, die im einzelnen im Zusammenhang mit df Fig.3 beschrieben wird. Das Schneidwerkzeug 10 dreht sich in der Richtung des Pfeiles II und ist mit verschiedenen Schneidkanten oder Zähnen versehen, die nach dem Abschneiden einer Drahtlänge 12 diese Länge in eine Stellung fördern, in welcher das Werkzeug 10 im wesentlichen waagerecht liegt und die Drahtlänge 12 in der Schneidvorrichtung mit Hilfe von einer oder mehreren Blattfedern 14 gehalten wird, die einen Laufgang für den Draht bilden, der sich bis zu einer Formrolle 16 erstreckt. Die zwischen den Blattfedern 14 und einem ortsfesten Block 15 liegende Drahtlänge wird von dem Heftstempel 13 mitgenommen, der mit vorstehenden Schenkeln versehen ist, die zum Weitertransport des Drahtes zwischen die Blattfedern 14 eingreifen. Das Schneidwerkzeug 10 tritt mit seinen Zähnen oder Schneidkanten in Nuten 15a am Block 15 ein, der den zweiten Teil des Drahtlaufganges 14, 15 bildet.

Wenn die Drahtlänge 12 durch den Heftstempel 13 mitgenommen wird, trifft dieser am Ende des DrahtlaufgaPj-es 14, 15 auf eine Verformungsrolle 16 mit U-förmigem Umfang (Fig. 2), wodurch die Schenkel des U-Profils mit Nuten 17 im Stempel 13 in Eingriff kommen und die abgeschnittenen Drahtlängen in die Nuten 17 drücken, so daß die Drahtlänge 12 zu einer U-förmigen Klammer 12a umgeformt wird, deren Seitenschenkel sich in seitliche Ausschnitte in dem Heftstempel legen und deren Mittelteil in einer Nut in der Mitte des Heftstempels 13 mittels eines federnden Fingers 18 eingeklemmt wird.

Bei der weiteren Drehung des Zylinders 20 nimmt der Heftstenipel 13 die Klammer 12a bis zu der in der F i g. 1 gezeipüen Stellung mit, in welcher sie in die Stoffbahn P eingedrückt wird. Nach der Erfindung ist der Heftstempel 13 verschiebbar in einem Führungsstück 24 untergebracht, welches bei 19 drehbar in dem Zylinder 20 angeordnet ist. Das Führungsstück 24 ist so gestaltet, daß ein Teil davon 24a (F i g. 2) ein Widerlager für den mittleren Teil dei U-förmigen Klammer 12a bildet wenn die Klammer in die Stoffbahn ^eingedruckt wird, wobei die Klammer nach dem Zurückziehen des Stempels 13 aus dem Eingriff mit dem minieren Finger 18 des Heftstempels gelöst wird. Das innere Ende des Heftstempels ist an einen Winkelhebel 22 angelenkt, der bei 21 an dem Zylinder 20 drehbar angebracht ist und an seinem anderen Ende eine oder mehrere Rollen 33 trag!, die mit einer ortsfesten Kurvenscheibe 25 zusammenar-

beiten, die an der Seite des Zylinders 20 vorgesehen ist. Die Kurvenscheibe kann zwei Heftmaschinen bedienen, die zu beiden Seiten der Kurvenscheibe angeordnet sind, oder eine einzige auf einer Seite liegende Maschine.

Durch zwangsläufige Steuerung des längsbeweglichen und gleichzeitig umlaufenden HeftMempels 13 mit Hilfe der Kurvenscheibe 25 und durch eine geeignete Wahl der Kurvenform kann die Klammer beim Eindringen in die Stoffbahn i°so geführt werden, daß die Klammer die Stoffbahn immer in einem günstigen Winkel trifft, und zwar unabhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit. Die Kurvenform ist ferner so gewählt, daß eine Drehbewegung des Heftstempels 13 während des Heftvorganges ausgeführt wird und dadurch der Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen dem Zylinder 20 und der Stoffbahn P ausgeglichen wird. Dieser Unterschied beruht zum Teil auf der Krümmung ue:* Zyititueis 20, wuuWI'i lief r IcfiSicinpcl ciiicn Bogen beschreibt, während sich die Stoffbahn auf einer geraden Linie bewegt, und zum Teil auf der Tatsache, daß dem Heftzylinder 20 eine Umfangsgeschwindigkeit erteilt wird, die größer als diejenige des gegenüber liegenden Amboßzylinders 26 ist, dessen Umfangsgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit der Papierbahn P übereinstimmt. Diese höhere Umfangsgeschwindigkeit des Heftzylinders 20 hängt von seinem Durchmesser ab. der größer ist als derjenige des Zylinders 26. wie aus der F i g. 1 ersichtlich ist. und bringt ein günstiges Ineinandergreifen bei der ersten Berührung zwischen der Klammer 12a und der Papierbahn ^zustande. Es hat sich herausgestellt, daß eine höhere Umfangsgeschwindigkeit des Heftzylinders 20 die Heftarbeit wesentlich gegenüber derjenigen der üblichen Maschinen verbessert, bei welchen der Heftzylinder und der Amboßzylinder mit einer Umfangsgeschwindigkeit laufen, die für beide gleich ist und der Zuführgeschwindigkeit der /u heftenden Stoffbahn entspricht.

Hei dem Eindrückvorgang wird der Heftstempel 13 in den Zylinder 20 zurückgezogen, während die Klammer

12a in ihrer Stellung verbleibt und in die Stoffbahn gedrückt wird, wobei der Führungskörper 24, wie oben erwähnt, als Widerlager dient. Die Klammer wird dabei aus ihrer durch den Finger 18 bewirkten Klemmlage in den Nuten des Stempels befreit, wird durch die Stoffbahn P gedrückt und auf deren Rückseite mit Hilfe des Ambosses 27 des zweiten Zylinders 26 zugedrückt.

Zum Zuführen des Drahtes 12 zu der Schneidvorrichtung 10 ist eine Liefervorrichtung mit zwei Rollen 28 und 28a vorgesehen, wie in der F i g. 3 gezeigt ist. Diese Rollen sind so angeordnet, daß der Draht zwischen den Umfangen der Rollen eingeklemmt und vorwärts gefördert wird. Der Umfang der einen Rolle 28 ist jedoch bei 29 unterbrochen und dadurch wird auch die Förderung zeitweilig unterbrochen, jedesmal wenn der Draht abgeschnitten wird, beispielsweise viermal je Umdrehung der Rollen 28 und 28a.

Die unterbrochene Rolle 28 kann, wie aus den F i g. 3

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Breite hat und Ausschnitte oder Unterbrechungen 29 und 30 von verschiedener Länge aufweist, die Seite an Seite zueinander angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, durch axiale Verschiebung der Rolle die Zufuhr des Drahtes zu der Schneidvorrichtung zu unterbrechen. z. B. zweimal je Umdrehung der Rolle 28. und auch für eine längere Periode, so daß das Heften beispielsweise nur während jeder zweiten Umdrehung des Zylinders 20 stattfin ";?t

Die Fig. 3 zeigt auch einen Elektromagneten 31. durch welchen die Drahtzuführung nach Belieben durch Anheben der Rolle 28 unterbrochen werden kann. Der Elektromagnet kann dabei vorzugsweise mit einem Schalter 32 verbunden werden, der durch einen federbeaufschlagten Drahtwächter 34 betätigt wird. Wenn der Draht zu Ende geht, wird dies durch den am Draht abrollenden Drahtwächter 34 festgestellt, worauf der Drahtwächter 34 den Schalter 32 schließt, welcher Strom zu dem Elektromagneten 31 zum Anheben der Rolle 28 liefert, wodurch die Zufuhr des Drahtes unterbrochen wird.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Heften einer zwischen einem Heftzylinder und einem Aufnahmezylinder kontinuierlich laufenden Bahn, mit einem Heftstempel, der längsverschiebbar gelagert ist in einem Führungsstück, das an dem Heftzylinder angeordnet ist, und der eine abgeschnittene Drahtlänge von einer Schneidvorrichtung mitbringt, sie in Zusammenarbeit mit einer Formvorrichtung zu einer Heftklammer formt und schließlich die Heftklammer durch die Bahn drückt und sie in Zusammenarbeit mit einem an dem Aufnahmezylinder angeordneten Amboß oder Nietkloben vernietet, wobei ein Steuermechanismus zur Steuerung des Heftstempels während des Heftvorganges vorgesehen ist sowie ein Teil, gegen welches der Steg der Heftklammer sich anlegt, und das die Heftklammer unter gleichzeitigem Einziehen des Heftstempels, der zum Stützen der Schenkel der Heftklammer ausgelegt ist, in die Bahn drückt, dadurch gekennzeichnet, daß der Heflzyiinder (20) einen größeren Durchmesser und bei gleicher Drehzahl somit eine höhere Peripheriegeschwindigkeit als der Aufnahmezylinder (26) besitzt, daß das Führungsstück (24) drehbar an dem Heftzylinder (20) gelagert ist, und daß der Steuermechanismus (22, 33, 25) derart ausgelegt ist, daß dem Heftstempel (13) sowohl eine Rückzugsbewegung geeigneter Größe relativ zu dem Führungsstück (24) als auch eine Drehbewegung geeigneter Größe relativ zu dem Heftzylinder (20) erteilt w{ den und durch diese Bewegungen der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Zylindern ausgeglichen wird und der Heftstempel (13) sich während des Heftvorganges mit der Geschwindigkeit der Bahn (P)bewegl.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus (22,33, 25) für den Heftstempel (13) einen Winkelhebel (22) umfaßt, dessen einer Arm am Ende mit dem zum Inneren des Heftzylinders (20) gewandten Ende des Heftstempels (13) gelenkig verbunden ist, während der zweite Arm des Winkelhebels (22) am Ende eine oder mehrere Rollen (33) trägt, die bei Rotation des Heftzylinders gegen eine ortsfeste Steuerkurve (25) abrollen, wobei der Winkelhebelarm ungefähr an seinem Mittelpunkt im Heftzylinder gelagert ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heftstempel (13) mit einem federnden Finger (18) versehen ist, unter welchen der mittlere Teil der Klammer (\2a) bei der Klammerformung festgeklemmt wird, und welcher die Klammer auf dem Transport zwischen den Formwerkzeugen und den Heftwerkzeugen an dem Heftstempel (13) festhält.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (\2a) durch die Zusammenarbeit des Heftstempels (13) mit einer Formrolle (16) mit U-förmigen Umfang gebildet wird, wobei die Formrolle (16) mit Nuten (17) in dem Heftstempel (13) in Eingriff kommt und die abgeschnittene Drahtlänge (12) zu einer K lammer (\2a) umformt.

5. Maschine nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung ein sich drehendes Schneidwerkzeug (10) umfaßt, das nach dem Abschneiden der vorbestimmten Drahtlänge (12) diese in einem Drahtlaufgang

(14, 15) bis zu einer Stellung mitnimmt, in der sie durch vorstehende Schenkel des Heftstempels (13) übernommen wird, wobei diese Schenkel während der Drehung des Heftstempels (13) mit dem Drahtlaufgang (14,15) in Eingriff kommen.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführung zu der Schneidvorrichtung (10) unterbrechbar ist, wenn der Draht geschnitten wird.

7. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführungsvorrichtung zwei Rollen (28,2Sa)umfaßt, zwischen welchen der Draht eingeklemmt und vorgeschoben wird, und daß wenigstens eine Rolle (28) an ihrem Umfang mit Ausschnitten (29) an vorbestimmten Stellen versehen ist, derart, daß die Förderung jedesmal beim Schneiden des Drahtes aussetzt, wenn ein Ausschnitt (29) direkt dem Draht gegenüberliegt.

8. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrolle (28) in nebeneinander liegenden Bereichen des Umfanges mit einer unterschiedlicher. Zahl von Ausschnitten (23, 30) oder mit Ausschnitten von unterschiedlicher Länge versehen ist, so daß eine seitliche Verschiebung der Rolle (28) eine unterschiedliche Anzahl von Drahtvorschüben je Umdrehung der Rollen (28, 2Sa) hervorruft.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dar Draht vor der Fördervorrichtung (28, 28a^ eine Drahtwächteranlage (34) durchläuft, welche ein Antriebsglied (31) zum Anheben einer Förderrolle (28) steuert, um die Förderung stillzusetzen, wenn die Drahtwächteranlage (34) das Ende des Drahtes (12) anzeigt.