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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung, die für eine Papier-Kollationier- bzw. Zusammentragmaschine
geeignet ist, welche eine Vielzahl von in die Maschine geladenen Papieren
heftet und anschließend
die gehefteten Papiere entlädt.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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U.S. Patent Nr. 6,145,825 betrifft
eine Bogen-Verarbeitungsvorrichtung
und ein Verfahren dafür,
wobei Bögen
auf einem Bogen-Entladepfad in der Bogen-Verarbeitungsvorrichtung entweder an
eine Bogen-Entladeablage oder eine Hefteinheit weitergeleitet werden
können.
Der Abschnitt des Bogen-Entladepfads für die Hefteinheit umfasst eine
Vielzahl von unteren Förderwalzenpaaren,
eine Bogen-Förderwalze
als eine Bogen-Entladewalze und eine Fellbürstenwalze als die Bogen-Förderwalze.
Die Hefteinheit ist unterhalb einer Heftablage angeordnet. Bei dieser
Vorrichtung ist ein Paar von Rüttelanlageflächen zum
Ausrichten des auf die Heftablage entladenen Bogens vorgesehen,
und eine Rück(gabe)walze, die
den Bogen gegen eine hintere Endanlagefläche drückt. Die Rüttelanlageflächen können in
einer Bogenbreitenrichtung hin- und hergehen, und die Rückwalze
wird in einer Schwingbewegung auf die obere Fläche des Bogens und weg von
ihr bewegt, durch ein Rück-Solenoid,
das durch eine von einem Steuergerät erzeugte Anweisung angeschaltet
wird. In einem Heftmodus bewegen sich die Rüttelanlageflächen von
einer Ausgangsstellung in eine Wartestellung, dann in eine zwischenzeitige
Ausrichtposition und schließlich
in eine Endposition. Eine seitliche Ausrichtung ist abgeschlossen,
nachdem ein vorbestimmter Zeitraum vom Ausschalten des Rück-Solenoids
vergangen ist. Zum Entladen der gehefteten Bögen wird ein Ausstoßriemen,
der das Bündel
von Bögen
anhebt, durch einen Ausstoßmotor
angetrieben. Das Bündel
von Bögen
wird dann von einem Bogen-Entladewalzenpaar
empfangen.
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U.S. Patent Nr. 4,511,297 beschreibt
eine Vorrichtung. und ein Verfahren zum Versetzen und Verzögern der
Abgabe von Bögen
in einer Haftmittel-Bindemaschine. Bei dieser Vorrichtung werden Bögen auf
einer Ablage gestapelt, und eine Druckbas-Anordnung drückt die gestapelten Bögen in regelmäßigen Zeitabständen zusammen,
nach dem Abschließen
des Stapel-/Heftbetriebs
bzw. -vorgangs.
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Der
Anmelder der vorliegenden Erfindung hat eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung,
die auf eine Papier-Kollationiermaschine
geladen ist, zuvor vorgeschlagen (
japanische
Patentanmeldung Nr. 2002-38756 ). Wie in
1 gezeigt,
umfasst diese Hefter-Verarbeitungsvorrichtung
100 eine
Papier-Rüttelablage
(paper jogging trag)
102, in welche ein kollationierter
Bogen (der aus mehreren aufgestapelten Papieren besteht)
101 geladen
wird, von der Transfer- bzw. Überführungs-Stromabwärtsseite eines
Kollationierkörpers,
und die geneigt ist, um ihre Überführungs-Stromabwärtsseite
zu der Überführungs-Stromaufwärtsseite
zu senken, eine Papier-Rütteleinheit
107,
die zulässt,
dass ein Press-Rüttelelement
106 den
kollationierten Bogen
101 an eine Papierspitzen-Bezugswand
104,
an der untersten Position der Papier-Rüttelablage
102,
und eine Papierseiten-Bezugswand
105 drängt, an der seitlichen Seite
der Ablage
102, einen Hefter
108 zum Heften des
kollationierten Bogens
101, der durch die Papier-Rütteleinheit
107 gerüttelt wurde, und
eine Papier-Entladeeinheit
111,
die den durch den Hefter gehefteten, kollationierten Bogen
101 zwischen
einer oberen Walze
109 und einer unteren Walze
110 einklemmt,
um dadurch den kollationierten Bogen
101 von der Oberseite
der Papier-Rüttelablage
102 zu
entladen, aufgrund der Wirkung einer Transportkraft durch die Rotationen
der oberen und der unteren Walze
109,
110 auf
den kollationierten Bogen
101.
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Der
Betrieb der obigen Hefter-Verarbeitungsvorrichtung 100 wird
unter Bezugnahme auf ein Betriebs-Flussdiagramm von 2 beschrieben.
Zuerst wird der kollationierte Bogen 101, der durch den
Kollationierkörper
kollationiert wurde, auf die Papier-Rüttelablage 102 in
einer Laderichtung REIN geladen (Schritt S100). Dann bewegt sich
das Press-Rüttelelement 106 aus
seiner Bereitschaftsposition (eine durchgezogene Linie von 1)
in die Rüttelposition
(eine Imaginärlinie
von 1), um die Endfläche des kollationierten Bogens 101 gegen
die Papierseiten-Bezugswand 105 zu drängen, wodurch die Papiere gerüttelt werden
(Schritt 101). Dieser so gerüttelte, kollationierte Bogen 101 wird
durch den Hefter 108 geheftet (Schritt S102). Nach dem
Heften kehrt das Press-Rüttelelement 106 in
die Bereitschaftsposition zurück,
und die obere Walze 109 bewegt sich in die Kontaktposition,
um den kollationierten Bogen 101 zwischen der oberen Walze 109 und der
unteren Walze 110 einzuklemmen. Dann werden die obere Walze 109 und
die untere Walze 110 rotiert. Die Rotationen der Walzen 109, 110 lassen
zu, dass eine Zufuhrkraft auf den kollationierten Bogen 101 wirkt,
so dass er in einer Entladerichtung RAUS entladen wird (Schritt
S103).
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Währenddessen
kann die Papier-Rütteleinheit 107 die
Papiere rütteln,
durch Verschieben des Press-Rüttelelements 106 aus
der Bereitschaftsposition in die Rüttelposition, wobei die Rüttelposition
gemäß einer
spezifischen Standardgröße für die Papiere,
die den kollationierten Bogen 101 ausbilden, eingerichtet
wird. Somit wird an der Rüttelposition
ein angemessenes Rütteln
ausgeführt,
durch Klemmen der seitlichen Endflächen an beiden Seiten des kollationierten
Bogens 101 zwischen der Papierseiten-Bezugswand 105 und
dem Press-Rüttelelement 106.
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Es
wird jedoch angemerkt, dass es einen kollationierten Bogen 101 geben
kann, von dem die Größe etwas
größer als
die Standardgröße ist,
die für den
kollationierten Bogen 101 eingerichtet wurde. Falls Papiere,
welche die Standardgröße überschreiten,
durch das Press-Rüttelelement 106 gerüttelt werden,
wird die Papier-Rütteleinheit 107 den
kollationierten Bogen 101 rütteln, während sein Zwischen- bzw. Mittelabschnitt
nach oben gebogen ist, wie in 3 gezeigt.
Wenn der so gebogene, kollationierte Bogen 101 durch den
Hefter 108 geheftet wird, kann die resultierende Heftposition
des Bogens 101 von der formalen Heftposition des kollationierten
Bogens 101 abweichen, der keine Biegung aufweist.
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Um
das obige Biegen des kollationierten Bogens 101 zu unterdrücken, wie
in 4 gezeigt, kann erwartet werden, dass die obere
Walze 109 dazu gebracht wird, dass sie den so gebogenen,
kollationierten Bogen 101 niederdrückt, und daraufhin der Hefter 108 den
kollationierten Bogen 101 heftet, dessen Biegung beseitigt
wurde. Zu einem Zeitpunkt der Entladung des kollationierten Bogens 101 durch
die obere Walze 109 und die untere Walze 110,
wird jedoch der Zufuhrbetrieb des kollationierten Bogens 101 instabil,
da er leicht schief zugeführt
werden kann, wodurch man am Ursprung eines Papierstaus ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Unter
einem derartigen Umstand ist es deshalb eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung
bereitzustellen, die sowohl die Heftposition der zu kollationierenden
Papiere als auch den Zufuhrbetrieb beim Entladen der Papiere stabilisieren
kann, sogar falls die Größe der Papiere
etwas größer als
die Standardgröße ist.
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In
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung: eine
Papier-Rüttelablage,
in welche eine Vielzahl von Papieren zu (be-)laden ist; eine Papier-Rütteleinrichtung
zum Rütteln
der Papiere durch Drängen
jeweiliger Endflächen
der Papiere an eine Bezugswand der Papier-Rüttelablage; einen Hefter zum
Heften der von der Papier-Rütteleinrichtung
gerüttelten
Papiere; eine Papier-Presseinrichtung zum Einklemmen der von dem
Hefter gehefteten Papiere; eine Papier-Entladeeinrichtung zum Entladen
der Papiere von der Papier-Rüttelablage
dadurch, dass eine Überführungskraft
aufgrund der Rotationen einer oberen und einer unteren Walze auf
die Papiere wirkt; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebe
von der Papier- Rütteleinrichtung,
dem Hefter, der Papier-Presseinrichtung und der Papier-Entladeeinrichtung,
wobei die Steuereinrichtung derart angeordnet ist, dass, bei der
Nutzung, beim Heften der Papiere durch den Hefter, die Steuereinrichtung
angeordnet ist, um die Papier-Presseinrichtung in engen Kontakt mit
der Papier-Rüttelablage
zu bringen, wodurch die gehefteten Papiere an die Papier-Rüttelablage
gedrückt
werden, wobei nach Beenden des Heftbetriebs des Hefters, die Steuereinrichtung
angeordnet ist, um die Papier-Rütteleinrichtung
dazu zu bringen einen Papier-Rüttelbetrieb
davon anzuhalten und die Papier-Presseinrichtung
sich von der Papier-Rüttelablage
zu trennen, wodurch die Papiere von der Papier-Presseinrichtung
einmal gelöst
werden, und wobei anschließend
die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Presseinrichtung
in engen Kontakt mit der Papier-Rüttelablage zu bringen, und
auch die Papier-Entladeeinrichtung dazu bringt, anzufangen die gehefteten
Papiere zu entladen.
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Bei
der wie oben aufgebauten Hefter-Verarbeitungsvorrichtung,
falls die Größe der Papiere
etwas größer als
die Standardgröße ist,
wird die Papier-Rütteleinrichtung
die Papiere in dem durchgebogenen bzw. abgelenkten Zustand rütteln, wo
der Zwischenabschnitt der Papiere erhöht ist. Die Durchbiegung der
Papiere wird jedoch durch die Papier-Presseinrichtung unterdrückt, welche
sie nach unten drückt.
Dann heftet der Hefter die Papiere, während die Durchbiegung unterdrückt wird.
Nach dem Heftbetrieb des Hefters wird die Papier-Rütteleinrichtung vom
Drücken
der Papiere gelöst,
und ferner wird auch die Papier-Presseinrichtung
vom Drücken
der Papiere an die Papier-Rüttelablage
gelöst.
Folglich wird die Durchbiegung der Papiere aufgehoben und der Entladebetrieb
der Papiere wird ausgeführt,
während
jegliche Durchbiegung davon entfernt wird.
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Die
Hefter-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann
als Papier-Presseinrichtung ein Paar von oberen und unteren Walzen
umfassen.
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Auch
bei der obigen Ausführungsform
der Hefter-Verarbeitungsvorrichtung,
falls die Größe der Papiere
etwas größer als
die Standardgröße ist,
wird die Papier-Rütteleinrichtung
die Papiere in dem durchgebogenen Zustand rütteln, wo der Zwischenabschnitt
der Papiere erhöht
ist. Die Durchbiegung der Papiere wird jedoch durch die obere Walze
unterdrückt,
welche sie nach unten drückt.
Dann heftet der Hefter die Papiere, während die Durchbiegung unterdrückt wird.
Nach dem Heftbetrieb des Hefters wird die Papier-Rütteleinrichtung
vom Drücken
der Papiere gelöst,
und ferner wird auch die obere Walze vom Drücken der Papiere an die Papier-Rüttelablage
gelöst.
Folglich wird die Durchbiegung der Papiere aufgehoben und der Entladebetrieb
der Papiere wird ausgeführt,
während
jegliche Durchbiegung davon entfernt wird.
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Gemeinsam
mit den oben erwähnten
Hefter-Verarbeitungsvorrichtungen
kann, nach dem Heftbetrieb des Hefters, ein Zeitraum des Lösens der Papiere
davon, dass sie eingeklemmt werden, anpasspar sein.
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Es
wird angemerkt, dass ein Zeitraum, der zur Aufhebung der Durchbiegung
der Papiere erforderlich ist, von der Beschaffenheit der Papiere
abhängt.
Falls der Zeitraum des Lösens
entsprechend der Beschaffenheit der Papiere änderbar ist, wird es dann deshalb
möglich,
die Papiere so schnell wie möglich
zu überführen, während die
Stabilität
bei der Überführung der
Papiere beibehalten wird.
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Diese
und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
augenscheinlicher aus der folgenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen werden,
im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen genommen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht der herkömmlichen
Hefter-Verarbeitungsvorrichtung;
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2 ist
ein Flussdiagramm des durch die herkömmliche Hefter-Verarbeitungsvorrichtung
ausgeführten
Heftbetriebs;
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3 ist
eine erläuternde
Ansicht, die den Biegezustand eines kollationierten Bogens bei seinem
Rütteln
zeigt, wobei der kollationierte Bogen seine Papiergröße etwas
größer als
die Standardgröße hat;
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4 ist
eine erläuternde
Ansicht, die den Biegezustand eines kollationierten Bogens bei seinem
Entladen zeigt, wobei der kollationierte Bogen seine Papiergröße etwas
größer als
die Standardgröße hat;
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5 ist
eine Seitenansicht im teilweisen Durchbruch von einer Papier-Kollationiermaschine gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines wesentlichen Teils von 5, welche
die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Perspektivansicht eines Hefter-Verarbeitungsteils der Papier-Kollationiermaschine
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, wo ein kollationierter
Bogen geladen wird;
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8 ist
eine Perspektivansicht des Hefter-Verarbeitungsteils der Papier-Kollationiermaschine
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, wo der kollationierte Bogen
gerüttelt
wird;
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9 ist
eine Perspektivansicht des Hefter-Verarbeitungsteils der Papier-Kollationiermaschine
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, wo der kollationierte Bogen
entladen wird;
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10 ist
eine Draufsicht eines Papier-Rüttelmechanismus
von einer Papier-Rütteleinheit,
welche die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 ist
eine Querschnittansicht, im Schnitt nach 11-11 von 10,
welche die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ist
ein Schaltungsblockdiagramm des Hefter-Verarbeitungsteils, das die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 ist
ein Flussdiagramm des Betriebs eines Heftprozesses, das die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14 ist
eine Zeitplanungsabbildung des Heftprozesses, welche die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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15A bis 15D sind
jeweilige Ansichten, die aufeinanderfolgende Betriebe des Heftprozesses
erläutern,
welche die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen;
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16 ist
ein Diagramm, das die Häufigkeiten
des Papierstaus in beiden Fällen
erläutert,
dass ein Vorentladebetrieb durchgeführt wurde und nicht durchgeführt wurde;
und
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17 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines wesentlichen Teils einer Papier-Kollationiermaschine gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Nachstehend
werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die 5 bis 16 zeigen
Ausführungsformen,
wo eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung in einer Papier-Kollationiermaschine
installiert ist.
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Wie
in 5 gezeigt, wird eine Papier-Kollationiermaschine 1 durch
einen Kollationierkörper
A ausgebildet, ein Hefter-Verarbeitungsteil (d.h. eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung
der Erfindung) B, die hinter dem Kollationierkörper A und an seiner unteren
Seite angeordnet ist, und eine Bogen-Entladeablage C, die vor dem
Kollationierkörper
A und an der unteren Seite angeordnet ist.
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Der
Kollationierkörper
A umfasst einen Papier-Zufuhrteil 2 und einen kollationierenden Überführungsteil 4.
Der Papier-Zufuhrteil 2 ist
mit einer Vielzahl von Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j in
vertikaler Anordnung ausgestattet und geeignet, zahlreiche Papiere
(nicht gezeigt) zuzuführen,
die in jeder Ablage 2a bis 2j aufgestapelt sind,
eines nach dem anderen mit einem bestimmten Timing bzw. Zeitplanung.
Der kollationierende Überführungsteil 4 überführt die
von dem Papier-Zufuhrteil 2 zugeführten, mehreren Papiere vertikal
und kollationiert sie, um einen kollationierten Bogen 3 auszubilden.
Der kollationierte Bogen 3, der durch den kollationierenden Überführungsteil 4 überführt wird,
wird an das Hefter- Verarbeitungsteil
B durch einen ersten Überführungspfad 5 entladen.
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In 6 umfasst
das Hefter-Verarbeitungsteil B eine Papier-Rüttelablage 6, die
auf der stromabwärtigen
Seite des ersten Überführungspfads 5 angeordnet
ist und in die horizontale Richtung geneigt ist, eine Papier-Rütteleinheit
(Papier-Rütteleinheit) 7 zum
Rütteln
des kollationierten Bogens 3 auf der Papier-Rüttelablage 6,
einen Hefter 8 zum Heften des durch die Papier-Rütteleinheit 7 gerüttelten,
kollationierten Bogens 3, und eine Entladeeinheit kollationierter
Bögen (Papier-Entladeeinrichtung) 9,
die eine Entladekraft, entgegengesetzt zu einer Laderichtung, auf
den kollationierten Bogen 3 ausübt, der durch den Hefter 8 geheftet
wurde. Mit der Anordnung entlädt
das Hefter-Verarbeitungsteil
B den kollationierten Bogen 3, der durch die Entladeeinheit kollationierter
Bögen 9 entladen
wurde, durch einen zweiten Überführungspfad 10,
der mit der stromaufwärtigen
Seite der Papier-Rüttelablage 6 verbunden ist.
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Die
Papier-Rüttelablage 6 ist
zu der horizontalen Richtung geneigt, so dass sein stromabwärtiger Abschnitt
unterhalb des stromaufwärtigen
Abschnitts ist. Vorzugsweise liegt ihr Neigungswinkel α im Bereich
von 10 Grad bis 30 Grad. Bei dieser Ausführungsform ist der Neigungswinkel α auf ungefähr 20 Grad
festgelegt.
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In
den 7 bis 9 weist die Papier-Rütteleinheit 7 eine
Papierspitzen-Bezugswand 11 auf, die an der untersten Position
der geneigten Papier-Rüttelablage 6 angeordnet
ist, zum Kontakt mit der Spitze des kollationierten Bogens 3,
eine Papierseiten-Bezugswand 12, die senkrecht zu der Papierspitzen-Bezugswand 11 ist,
zum Kontakt mit der seitlichen Endfläche des kollationierten Bogens 3,
ein Press-Rüttelelement 13 zum
Drücken
des kollationierten Bogens 3 an die Papierseiten-Bezugswand 12,
und eine schräge
Seitenwand 14, die seitlich auf der gegenüberliegenden
Seite der Papierseiten-Bezugswand 12 angeordnet ist und
geneigt ist, so dass sie sich graduell der Papierseiten-Bezugswand 12 annähert, indem
sie sich zu dem unteren Teil der Papier-Rüttelablage 6 hin
bildet.
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Das
Press-Rüttelelement 13 ist
geeignet, um lediglich die Seitenfläche des kollationierten Bogens 3 zu
drücken,
und wird auch durch einen Papier-Rüttelmechanismus 15 in
eine schiefe Richtung bewegt, einem Schnittpunkt der Papierseiten-Bezugswand 12 mit
der Papierspitzen-Bezugswand 11 zugewandt. Ferner weist
das Press-Rüttelelement 13 einen
oberen Flächenteil 13a auf,
unter dem das auf die Papier-Rüttelablage 6 geladene,
hintere Endteil des kollationierten Bogens 3 zu positionieren
ist.
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Wie
in den 10 und 11 gezeigt,
umfasst der Papier-Rüttelmechanismus 15 einen
Papier-Rüttelmotor 16,
ein Schneckengetriebe 17, das an einer Rotationswelle des
Papier-Rüttelmotors 16 befestigt
ist, ein Schneckenrad 18, das mit dem Schneckengetriebe 17 ineinandergreift,
ein erstes flaches Zahnrad 19, das koaxial an dem Schneckenrad 18 befestigt
ist, ein zweites flaches Zahnrad 20, das mit dem ersten
flachen Zahnrad 19 ineinandergreift, ein drittes flaches
Zahnrad 21, das mit dem zweiten flachen Zahnrad 20 ineinandergreift,
eine exzentrische Nockenscheibe 23, die an einer Befestigungswelle 22 des
zweiten flachen Zahnrads 21 befestigt ist, und ein Nockenübertragungselement 25, das
entlang einer Führungsstange 24 überführt wird. Das
Press-Rüttelelement 13 ist
an dem Nockenübertragungselement 25 befestigt,
an der Oberflächenseite
der Papier-Rüttelablage 6.
Das Press-Rüttelelement 13 wird
zwischen der Bereitschaftsposition, die mit Imaginärlinien
der 10 und 11 gezeigt wird,
und der Papier-Rüttelposition
bewegt, die mit durchgezogenen Linien der 10 und 11 gezeigt
wird. Falls die Papier-Rüttelposition
und die Bereitschaftsposition angemessen änderbar sind, abhängig von
der Papierseite des kollationierten Bogens 3, dann können ihre
Positionen eine Änderung der
Papiergröße des kollationierten
Bogens 3 bewältigen.
Im Einzelnen wird die Papier-Rüttelposition
in einer Position eingerichtet, wo ein Intervall zwischen der Papierseiten-Bezugswand 12 und
dem Press-Rüttelelement 13 mit einer
Breite L der Papiergröße des kollationierten
Bogens 3 übereinstimmt.
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Wie
in den 7 bis 9 gezeigt, ist der Hefter 8 außerhalb
der Papierseiten-Bezugswand 12 der Papier-Rüttelablage 6 angeordnet,
und auch eingerichtet, um eine Heftposition im Innern des Schnittpunkts
bzw. der Schnittmenge der Papierseiten-Bezugswand 12 mit
der Papierspitzen-Bezugswand 11 vorzusehen.
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Wie
in den 6 bis 9 gezeigt, umfasst die Entladeeinheit
kollationierter Bögen 9 eine
untere Antriebswalze (untere Walze) 30a, die so angeordnet ist,
dass sie der oberen Fläche
der Papier-Rüttelablage 6 zugewandt
ist, durch eine darin ausgebildete Öffnung, und eine obere angetriebene
Walze (obere Walze) 30b, die so angeordnet ist, dass sie
der unteren Antriebswalze 30a an ihrer Oberseite gegenüberliegt.
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Die
untere Antriebswalze 30a wird durch einen Entlademechanismus 31 rotiert.
Der Entlademechanismus 31 umfasst einen Entlademotor 32,
eine erste Riemenscheibe 33, die an einer Welle des Motors 32 befestigt
ist, einen Riemen 34, der eine Seite um die erste Riemenscheibe 33 gewickelt
hat, eine zweite Riemenscheibe 35, um welche die andere Seite
des Riemens 34 herum gewickelt ist, ein erstes Zahnrad 36,
das koaxial an der zweiten Riemenscheibe 35 befestigt ist,
und ein zweites Zahnrad 37, das mit dem ersten Zahnrad 36 ineinandergreift.
Die untere Antriebswalze 30a ist an einer Stützwelle 38 befestigt,
die das zweite Zahnrad 37 stützt, so dass die Anordnung
des Entlademechanismus 31 ermöglicht, dass der Motor 32 die
Walze 30a rotiert.
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Die
obere angetriebene Walze 30b wird zwischen einer engen
Position (mit einer durchgezogenen Linie von 6 gezeigt),
wo die Walze 30b durch einen Walzentrennmechanismus 40 in
engen Kontakt mit der unteren Antriebswalze 30a gebracht wird,
in eine beabstandete Position (mit einer Imaginärlinie von 6 gezeigt) überführt, wo
die Walze 30b auseinander von der unteren Antriebswalze 30a ist.
Der Walzentrennmechanismus 40 umfasst eine Schwenkwelle 42,
die an einem Walzenstützelement 31 der
oberen angetriebenen Walze 30b befestigt ist, und durch
die Papier-Rüttelablage 6 rotierbar
gestützt
wird, ein Schwingelement 44, dessen Ende einer Federkraft
von einer Feder 43 ausgesetzt ist, und einen elektromagnetischen
Kolben 45, der mit dem anderen Ende des Schwingelements 44 verbunden ist.
Wenn der elektromagnetische Kolben 45 inaktiviert ist,
lässt die
Federkraft der Feder 43 zu, dass die obere angetriebene
Walze 30b in der engen Position (siehe eine durchgezogene
Linie der 6 und 9) positioniert
wird. Auf der anderen Seite, wenn der elektromagnetische Kolben 45 aktiviert
ist, rotieren das Schwungelement 44 und die Schwenkwelle 42 mit
einem gleichmäßigen Winkel,
wodurch die obere angetriebene Walze 30b in die beabstandete Position
(siehe eine Imaginärlinie
von 6 und der 7 und 8)
gebracht wird.
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Die
Bogen-Entladeablage C ist auf der gleichen Seite wie die Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j angeordnet,
in Bezug auf den Kollationierkörper
A, und auf der stromabwärtigen
Seite des zweiten Überführungspfads 10.
Die Bogen-Entladeablage C weist einen Lagerraum auf, der in der
Lage ist, den/die von dem zweiten Überführungspfad 10 gefallenem/n,
kollationierten Bogen/Bögen 3 unterzubringen,
in ihrem gestapelten Zustand. Auf der Entladeseite des zweiten Überführungspfads 10 ist
ein Paar von Entladewalzen 46, 46 vorgesehen,
von denen der kollationierter Bogen 3 in die Bogen-Entladeablage
C mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit entladen wird.
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Als
nächstes
wird das Steuersystem des Hefter-Verarbeitungsteils
B beschrieben. Wie in 12 gezeigt, steuert ein Zentralrechner
(Steuereinheit) 50 sämtliche
Betriebe des Papier-Rüttelmotors 16,
des Entlademotors 32, des Heftmotors 26 und des
elektromagnetischen Kolbens 45 mittels einer „Papier-Rüttelmotor-" Antriebsschaltung 51,
einer „Entlademotor-" Antriebsschaltung 52,
einer „Heftmotor-" Antriebsschaltung 53 beziehungsweise
Antriebsschaltung des „elektromagnetischen
Kolbens" 54.
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Basierend
auf den 13 und 14, wird der
Betrieb der Papier-Kollationiermaschine 1 beschrieben,
hauptsächlich
im Heft-Verarbeitungsbetrieb.
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Das
Press-Rüttelelement 13 ist
in der Bereitschaftsposition angeordnet. Die obere angetriebene Walze 30b ist
in der beabstandeten Position positioniert, da der elektromagnetische
Kolben 45 angeschaltet ist. Während der Entlademotor 32 in
einer Laderichtung rotiert, so dass die untere Antriebswalze 30a rotiert
wird, so dass sie keinen Ladewiderstand für den kollationierten Bogen 3 produziert.
In diesem Zustand werden die jeweiligen Papiere (nicht gezeigt)
auf den Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j an den
kollationierenden Überführungsteil 4 zugeführt, eines
nach dem anderen von den oberen Stufen, mit Verzögerungen mit einem vorbestimmten
Intervall. Die so zugeführten
Papiere unterschiedlicher Arten werden an dem kollationierenden Überführungsteil 4 aufgestapelt
und in einen kollationierten Bogen kollationiert, während sie überführt werden.
Dann, wie in 7 gezeigt, wird der resultierende
kollationierte Bogen 3 auf die Papier-Rüttelablage 6 geladen, durch
den ersten Überführungspfad 5 (Schritt
S1). Der kollationierte Bogen 3 rutscht auf der Papier-Rüttelablage 6 nach
unten. Bei diesem Rutschprozess des kollationierten Bogens 3,
wird er, an seinem einen Ende an der vorlaufenden Seite, zuerst
einer Beeinflussung mit der geneigten Seitenwand 14 ausgesetzt.
Mit dieser Beeinflussung mit der geneigten Seitenwand 14 rutscht
der kollationierte Bogen 3 nach unten, während er
zu der Papierseiten-Bezugswand 12 hin hüpft. Dann wird das Rutschen
des kollationierten Bogens 3 an einer Position angehalten,
wo sein vorlaufendes Ende gegen die Papierspitzen-Bezugswand 11 anstößt. In diesem
Zustand ist das Rütteln
des kollationierten Bogens 3 im Wesentlichen in der Laderichtung
abgeschlossen.
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Bei
Abschluss des Ladebetriebs wird das Antreiben des Entlademotors 32 angehalten.
Als nächstes
wird, wie in 8 gezeigt, das Press-Rüttelelement 13 durch
den Papier-Rüttelmechanismus 15 aus
der Bereitschaftsposition in die Papier-Rüttelposition bewegt, so dass
der kollationierte Bogen 3 entlang der Papierseiten-Bezugswand 12 und
der Papierspitzen-Bezugswand 11 gerüttelt wird (Schritt 2).
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Nachdem
der kollationierte Bogen 3 gerüttelt wurde, wird der elektromagnetische
Kolben 45 in seinen inaktivierten (AUS) Zustand umgeschaltet,
um die obere angetriebene Walze 30b aus der beabstandeten
Position in die Position mit engem Kontakt zu überführen, so dass der kollationierte
Bogen 3 zwischen den Walzen 30a, 30b eingeklemmt
wird (Schritt 3).
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Als
nächstes
heftet der Hefter 8 den kollationierten Bogen 3 (Schritt
S4). Wenn er geheftet ist, wird das Press-Rüttelelement 13 durch
den Papier-Rüttelmechanismus 15 von
der Papier-Rüttelposition
in die Bereitschaftsposition zurückgeführt, wie in 9 gezeigt.
Außerdem
wird der elektromagnetische Kolben 45 in seinen aktivierten
(EIN) Zustand umgeschaltet, um einmal die obere angetriebene Walze 30b aus
der Position mit engem Kontakt in die beabstandete Position zu überführen, so
dass der kollationierte Bogen 3 aus seinem eingeklemmten Zustand
temporär
freigegeben wird (Schritt S5). Danach wird der elektromagnetische
Kolben 45 wieder in den inaktivierten (AUS) Zustand umgeschaltet,
um die obere angetriebene Walze 30b aus der beabstandeten
Position in die Position mit engem Kontakt zu überführen.
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Nachfolgend
rotiert der Entlademotor 32 in eine Entladerichtung, so
dass eine Entladekraft in der entgegengesetzten Richtung zu der
Laderichtung auf den kollationierten Bogen 3 aufgebracht
wird, mit der Rotation der unteren Antriebswalze 30a (Schritt
S6). Aufgrund dieser Entladekraft wird der kollationierte Bogen 3 der
Bogen-Entladeablage
C zugeführt, über den
zweiten Überführungspfad 10,
und ferner auf die Ablage C gelegt. Durch Wiederholen des Kollationierbetriebs
und des Heftbetriebs werden in der Bogen-Entladeablage C die kollationierten
Bögen 3,
jeder geheftet, aufgestapelt.
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Während der
obigen Betriebe bzw. Arbeitsvorgänge
wird, falls die Papiergröße eines
kollationierten Bogens 3 etwas größer als die Standardgröße ist,
die Papier-Rütteleinheit 7 den
kollationierten Bogen 3 in seinem durchgebogenen Zustand
rütteln, wo
der Zwischenabschnitt des Bogens 3 erhoben ist, wie in 15A gezeigt. Gemäß einem nachfolgenden Einklemmbetrieb
wird jedoch die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 durch
die obere angetriebene Walze 30b unterdrückt, die
ihn herunterdrückt,
wie in 15B gezeigt. Dann heftet der
Hefter 8 den kollationierten Bogen 3, während seine Durchbiegung
unterdrückt
wird. Deshalb ist die Heftposition dieses kollationierten Bogens 3 nahezu
die Gleiche wie die Heftposition eines kollationierten Bogens 3,
dessen Papiergröße so standardisiert
ist, dass sie keine Durchbiegung aufweist.
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Nachdem
der Heftbetrieb des Hefters 8 beendet ist, wie in 15C gezeigt, wird er gelöst, dass sowohl die Papier
Rütteleinheit 7 und
die obere angetriebene Walze 30b an die Papierseiten-Bezugswand 12 beziehungsweise
die Papier-Rüttelablage 6 drücken. Folglich
wird die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 aufgehoben,
und der Entladebetrieb des kollationierten Bogens 3 wird
durchgeführt,
während
jegliche Durchbiegung von ihm entfernt ist. Da der kollationierte
Bogen 3 nicht schief zugeführt wird, ist somit der Zufuhrzustand
stabilisiert, um keinen Papierstau zu produzieren. Wie oben erwähnt kann, sogar
falls die Papiergröße des kollationierten
Bogens 3 etwas größer als
die Standardgröße ist,
die Stabilität
bei der Heftposition und die Stabilität beim Entladen der Papiere
sichergestellt werden.
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Wir
haben die Auftrittshäufigkeit
von Papierstau in beiden Fällen,
dem Durchführen
und dem Nicht-Durchführen
des Einklemmlösebetriebs
vor dem Entladen des kollationierten Bogens 3 untersucht.
Wie in 16 gezeigt, liegt das Ergebnis
darin, dass der Papierstau zweifellos durch den Einklemmlösebetrieb
aufgehoben werden kann.
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Bei
der oben erwähnten
Ausführungsform kann
der Einklemmlösezeitraum
nach dem Heften des kollationierten Bogens 3 durch den
Hefter 8 anpassbar sein. Das heißt, eine Zeit, die erforderlich
ist um die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 aufzuheben,
hängt von
der Beschaffenheit der Papiere ab, die den kollationierten Bogen 3 ausbilden.
Falls der Einklemmlösezeitraum
entsprechend der Papierbeschaffenheit der Papiere änderbar
ist, dann wird es möglich,
den kollationierten Bogen 3 so schnell wie möglich zu überführen, während die
Stabilität
beim Überführen des
Bogens 3 beibehalten wird.
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Obwohl
das Hefter-Verarbeitungsteil B der oben erwähnten Ausführungsform die Papier-Rüttelablage 6 zu
der horizontalen Richtung geneigt aufweist, kann die Papier-Rüttelablage 6 alternativ
in der horizontalen Richtung angeordnet sein. Da die Neigung der
Papier-Rüttelablage 6 jedoch
zulässt,
dass der kollationierte Bogen 3 bei der obigen Ausführungsform
durch sein Rutschen auf der Ablage 6 überführt wird, kommt die Anordnung
ohne eine Einrichtung zum Laden des kollationierten Bogens 3 auf die
Papier-Rüttelablage 6 aus.
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Gemäß der Ausführungsform
der Erfindung, da das Press-Rüttelelement 13 so
aufgebaut ist, dass es lediglich die Seitenfläche des kollationierten Bogens 3 drückt und
ferner sich auf der Papier-Rüttelablage 6 in
einer schiefen Richtung hin- und herbewegt, zu dem Schnittpunkt
der Papierseiten-Bezugswand 12 mit
der Papierspitzen-Bezugswand 11 hin, ist es möglich, die
Papier-Rütteleinheit 7 zu
vereinfachen. Außerdem
lässt die
Bewegung des Press-Rüttelelements 13 zu,
dass der kollationierte Bogen 3 zu der Papierseiten-Bezugswand 12 gedrückt wird,
und außerdem,
dass eine äußere Kraft,
um den kollationierten Bogen 3 an die Papierseiten-Bezugswand 12 zu
drängen,
durch eine Reibungskraft zwischen dem Element 13 und dem
kollationierten Bogen 3 produziert wird. Deshalb ist es
möglich,
ein weiter stabilisiertes Rütteln
für Papiere
zustande zu bringen.
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Da
die Entladeablage C auf der gleichen Seite des Kollationierkörpers A
angeordnet ist wie die Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j,
lässt die
Anordnung zu, dass ein Nutzer nicht nur eine visuelle Kontrolle der
Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j und
der Entladeablage C in der gleichen Position bei der Kollationiermaschine 1 durchführt, sondern
auch die Nachladehandlung von Papieren und die Aufnahmehandlung der
kollationierten Bögen 3,
wodurch die Handhabung der Kollationiermaschine 1 erleichtert
wird.
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Ferner
ist es, wegen dem Versehen des Press-Rüttelelements 13 mit
dem oberen Flächenteil 13a,
möglich,
zu verhindern, dass der kollationierte Bogen 3 das Element 13 überragt,
aufgrund seiner Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Papier-Rüttelposition.
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Obwohl
die Hefter-Verarbeitungsvorrichtung der Erfindung bei der oben erwähnte Ausführungsform
durch das Hefter-Verarbeitungsteil
B der Kollationiermaschine 1 verkörpert wird, kann natürlich das gleiche
Teil B in einem anderen Element, außer der Kollationiermaschine 1 in
der Modifikation, montiert oder mit ihm verbunden werden.
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17 zeigt
den wesentlichen Teil einer Kollationiermaschine, die mit der Hefter-Verarbeitungsvorrichtung
gemäß einer
anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Auch bei dieser Ausführungsform
ist ein Hefter-Verarbeitungsteil (Hefter-Verarbeitungsvorrichtung) B hinter einem Kollationierkörper A und
an seiner unteren Seite angeordnet. Die Papier-Verarbeitungsvorrichtung B umfasst eine
Papier-Rüttelablage 6,
in welche ein kollationierter Bogen (nicht gezeigt) zu laden ist,
eine Papier-Rütteleinheit
(Papier-Rütteleinrichtung) 7 zum Rütteln des
kollationierten Bogens durch Drücken von
ihm auf die Papier-Rüttelablage 6 durch
ein Press-Rüttelelement 13,
einen Hefter 8 zum Heften des durch die Papier-Rütteleinheit 7 gerüttelten,
kollationierten Bogens, eine Papier-Pressplatte (Papier-Presseinrichtung) 60 zum
Einklemmen des durch den Hefter 8 gehefteten, kollationierten
Bogens, und eine Papier-Entladeeinheit (Papier-Entladeeinrichtung) 9 zum
Entladen des kollationierten Bogens von der Papier-Rüttelablage 6, durch
Wirken einer Überführungskraft
aufgrund der Rotationen einer oberen angetriebenen Walze 30b und
einer unteren Antriebswalze 30a.
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Im
Betrieb, wenn der kollationierte Bogen durch den Hefter 8 geheftet
wird, wird die Papier-Pressplatte 60 in engen Kontakt mit
der Papier-Rüttelablage 6 gebracht,
wodurch der kollationierte Bogen an die Ablage 6 gedrängt wird.
Nach Abschließen
des Heftbetriebs, wird der Papier-Rüttelbetrieb der Papier-Rütteleinheit 7 angehalten,
und ferner wird die Papier-Pressplatte 60 von der Papier-Rüttelablage 6 getrennt,
um den kollationierten Bogen temporär aus der Einklemmung zu lösen. Danach
wird die Papier-Pressplatte wieder mit der Papier-Rüttelablage 6 in
engen Kontakt gebracht, und dann wird der Entladebetrieb gestartet.
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Es
wird nochmals angemerkt, dass falls die Papiergröße des kollationierten Bogens
etwas größer als
die Standardgröße ist,
die Papier-Rütteleinheit 7 den
kollationierten Bogen in dem durchgebogenen Zustand rütteln wird,
wo der Zwischenabschnitt des kollationierten Bogens erhöht ist.
Die Durchbiegung des kollationierten Bogens wird jedoch durch die
Papier-Pressplatte 60 unterdrückt, die
ihn herunterdrückt.
Dann heftet der Hefter 8 den kollationierten Bogen 3,
während
die Durchbiegung unterdrückt wird.
Nach dem Heftbetrieb des Hefters 8 wird die Papier-Rütteleinheit 7 vom
Drücken
des kollationierten Bogens gelöst,
und ferner wird auch die Papier-Pressplatte 60 vom Drücken des
kollationierten Bogens an die Papier-Rüttelablage 6 gelöst. Folglich wird
die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 aufgehoben,
und der Entladebetrieb des kollationierten Bogens 3 wird
ausgeführt,
während
jegliche Durchbiegung von ihm entfernt ist. Folglich kann, sogar
falls die Papiergröße des kollationierten
Bogens etwas größer als
die Standardgröße ist,
die Stabilität bei
der Heftposition und die Stabilität beim Entladen der Papiere
sichergestellt werden, ähnlich
wie bei der vorherigen Ausführungsform.
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Es
wird angemerkt, dass, wie bei den zuvor erwähnten Ausführungsformen, die gezeigte
Kollationiermaschine eine einzige Überführungsroute aufweist, wo ein
kollationierter Bogen von dem Kollationierkörper A an das Hefter-Verarbeitungsteil
B überführt wird, über den
ersten Überführungspfad 5,
und danach wird der kollationierte Bogen von dem Hefter-Verarbeitungsteil
B an das Entladeteil C überführt, über den
zweiten Überführungspfad 10.
Bei der Modifikation kann die Kollationiermaschine eine zusätzliche Überführungsroute
umfassen, um einen kollationierten Bogen von dem Kollationierkörper A zu
dem Entladeteil C zu überführen, ohne
das Dazwischen des Hefter-Verarbeitungsteils B, was zulässt, dass
die Überführungsroute
optional aus diesen Routen ausgewählt werden kann.
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Schließlich werden
Fachleute verstehen, dass die vorangehende Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen
der offenbarten Hefter-Verarbeitungsvorrichtung und des Verfahrens
sind. Verschiedene Änderungen
und Modifikationen können
innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie in den angefügten Ansprüchen definiert,
gemacht werden.