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Vorrichtung zum selbsttätigen Herstellen und Einschlagen von Heftklammern
in fortlaufend bewegte, von Zylindern getragene Werkstücke; insbesondere an Heftapparaten
von Rotationsdruckmaschinen An Rotationsdruckmaschinen werden zum Heften der Druckerzeugnisse
Heftvorrichtungen verwendet, bei denen der über verschiedene Zugwalzen geförderte
Heftdraht beispielsweise mittels sternförmiger, absatzweise umlaufender «Messer
in der gewünschten Islammerlänge entsprechende Stücke zerschnitten wird. Die abgeschnittenen
Drahtstücke werden sodann von einer an ihrem Ende mit einer Nut versehenen, auf
einem umlaufenden Zylinder angeordneten, kurvengesteuerten Matrize erfaßt und längs
eines sogenannten Hefthornes bewegt, welches das abgeschnittene Drahtstück in die
Matrize eindrückt und hierbei zur Heftklammer umbiegt. Hierauf wird die Klammer
mittels der Matrize in das von einem benachbarten Zylinder aufgenommene Werkstück
eingeschlagen,
wobei die Klammerenden mit Hilfe von Vertiefungen
in dem das Werkstück tragenden Zylinder, sogenannten Apfelkernen, umgelegt werden.
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Diese Anordnungen haben einerseits den Nachteil, daß der Heftdraht
während des Biegevorganges mit erheblicher Geschwindigkeit gegenüber dem Hefthorn
bewegt wird. Es besteht dabei die Gefahr, daß der Heftdraht von dem Hefthorn aus
der Matrize herausgerissen oder verdrückt wird. Für Druckmaschinen mit großer Laufgeschwindigkeit
sind die erwähnten Heftvorrichtungen daher ungeeignet.
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Andererseits haben diese Anordnungen den Nachteil, daß die mit Hilfe
von Hefthorn und Matrize hergestellte Klammer im Augenblick des Einstechens in das
Werkstück geneigt zu der Oberfläche des letzteren liegt und daher leicht umknicken
kann. Insbesondere besteht dabei auch noch die Gefahr des Umknickens der Klammerschenkel
nach innen, da die Heftklammer nur durch ihre Eigenfederung in der Matrize gehalten
wird, d. h. an ihrer Innenseite frei in ihr liegt. Während hierbei der Klammerrücken
von einem die Heftklammern beim Einstechen aus der Matrize teerausschiebenden Stößel
gehalten wird, erfolgt bei einer anderen Anordnung das Einstechen der Klammer in
das Werkstück lediglich mit Hilfe der Matrize, indem diese mit zunehmender Annäherung
der Heftklammer an das Werkstück mehr und mehr in den zu ihrer Aufnahme dienenden
Zylinder zurückgezogen wird. Die Heftklammer wird bei dieser Anordnung während des
Einstechvorganges nur mittels zweier schmaler Stege an ihrem Rücken abgestützt,
so daß also außer der Klammerinnenseite auch noch ein großer Teil des Klammerrückens
frei liegt, wodurch die Gefahr des Umknickens der Klammerschenkel noch bedeutend
erhöht wird.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Herstellen
und Einschlagen von Heftklammern in fortlaufend bewegte, von Zylindern getragene
Werkstücke, insbesondere an Heftapparaten von Rotationsdruckmaschinen, bei der die
Nachteile der bekannten Vorrichtungen dadurch behoben werden sollen, daß die Heftklammer
während des Einschlagens in das zu heftende, in fortlaufender Bewegung befindliche
Werkstück allseitig geführt und z. B. durch das Hefthorn und die gleichsinnig mit
dem Heftzylinder mit umlaufende Matrize und den Klammerstößel rings umschlossen
und insbesondere gegen das Ausknicken der in das bewegte Werkstück eindringenden
Klammerschenkel gesichert ist.
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Dem gleichen Zweck dient erfindungsgemäß die Maßnahme, daß die Matrize
parallel zu sich selbst umgeführt wird und hierbei an dem Heftdrahtführungsstück
bzw. dessen Düse und an dem bei der Klammerformung mit ihr zusammenarbeitenden,
als Patrize wirkenden Hefthorn vorbeibewegt wird.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß die Heftklammer während der gesamten
Dauer des Einstech- und Heftvorganges unter gleichem Winkel zur Werkstückoberfläche
steht.
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Gemäß der Erfindung wird zweckmäßig die Anordnung derart getroffen,
daß die Matrize als gabelförmige Klaue ausgebildet ist und sämtliche bei der Klammerformung
bzw. beim Heftvorgang mit ihr zusammenarbeitenden Teile bei ihrem Umlauf durch-
bzw. übergreift.
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Ferner kann erfindungsgemäß die gegebenenfalls auch das Abschneiden
des Heftdrahtes bewirkende Matrize den einen Arm eines doppelarmigen Hebels bilden,
dessen anderer Arm als kurvengesteuerter Lenker wirkt.
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Zum Erzeugen der Translationsbewegung der :Matrize wird gemäß der
Erfindung vorteilhaft der die Matrize tragende doppelarmige Hebel zwischen zwei
umlaufenden Scheiben gelagert, die derart gegenüber einer umlaufenden, den Lenkerzapfen
tragenden Scheibe angeordnet sind, daß sowohl die Achse des Lenkerzapfens als auch
die Achse des Doppelhebellagerzapfens auf gleich großen Kreisbahnen umgeführt werden.
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Ferner werden erfindungsgemäß zweckmäßig die bei der Klammerformung
mitwirkenden ortsfesten Mittel, wie Heftdrahtführungsstück mit Drahtzuführungsdüse
und Hefthornpatrize, möglichst nahe an der Einstechstelle der Heftklammer in das
zu heftende Werkstück angeordnet.
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Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß der Raumbedarf der Heftvorrichtung
sehr klein, ihre Laufgeschwindigkeit dagegen sehr groß gehalten werden kann, ohne
daß die Betriebssicherheit der Vorrichtung leidet. Eine zweckmäßige Maßnahme besteht
nach der Erfindung auch noch darin, daß der die Heftklammer in das Werkstück einschiebende
Stößel derart exzentrisch zur Umlaufbahn der Matrize umläuft bzw. durch eine Kurve
geführt wird, daß die an seiner Stirnfläche liegende, zur Aufnahme des Heftklammerrückens
dienende Nut entsprechend der jeweiligen Richtung der in der Matrize angebrachten,
zur Aufnahme der Heftklammer dienenden Nuten bewegt wird.
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Die Zeichnung stellt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Es zeigt Abb. z die Heftvorrichtung im Aufriß, Abb. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung
in der Ebene der klammerformenden Teile,
Abb. 3 einen Schnitt durch
die zur Klammerformung dienenden Teile gemäß Schnittlinie A-B in Abb. 2, Abb. q.
bis 8 die wesentlichsten Vorrichtungsteile in den einzelnen Abschnitten der Klammerformung
- und des Heftvorganges jeweils in einer vereinfacht dargestellten Ansicht sowie
einem in der Klammerebene liegenden Schnitt und Abb. 9 bis i i weitere Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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In der Zeichnung ist bei dem dargestellten Heftgerät die vornliegende
Seitenwand abgehoben. Durch eine an der sichtbaren zweiten Seitenwand i angebrachte,
in einen konischen Schlitz 2 bzw. eine trichterförmige öffnung des Heftdrahtführungsstückes
3 mündende Düse 32 wird der Heftdraht 31 quer zur Bildebene -zugeführt. Das Fördern
des Drahtes erfolgt in an anderer Stelle vorgeschlagener Weise und braucht hier,
da nicht zur Erfindung gehörig, nicht näher erläutert zu werden. An der Seitenwand
i ist ferner das Hefthorn 5 befestigt, das sich in Richtung des Klammervorschubes
erstreckt, das mit Zwischenräumen an das Heftdrahtführungsstück3 anschließt und
bis nahe an die Heftstelle, sich nach dieser zu verjüngend, heranreicht. Seine Aufgabe
ist es, die Heftklammer während des Formens und während des Hinleitens nach der
Heftstelle an ihrer Innenseite zu halten bzw. zu führen.
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Zwischen zwei Scheiben 7, die auf der in den Seitenwänden gelagerten
Antriebswelle 6 angeordnet und miteinander durch die Zapfen 8, 25 und den Bolzen
ig verbunden sind, ist ein um den Zapfen 8 schwenkbarer Doppelhebel 9, 11 untergebracht.
Sein bei der Klammerformung als Matrize wirkender Hebelarm 9 hat die Gestalt einer
gabelförmigen Klaue, die an den Gabelinnenwänden zur Aufnahme der Heftklammer dienende
Nuten io trägt, während sein anderer Hebelarm i i lenkerartig mittels eines drehbaren
Zapfens 12 an einer Scheibe 13 angreift, die exzentrisch zur Antriebswelle 6 angeordnet
und auf einem durch Schrauben 14 an der nicht dargestellten, vor der Zeichnungsebene
liegenden Seitenwand befestigten Wellenstumpf 15 mittels des hülsenartigen Ansatzes
16 drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Scheibe 13 erfolgt von den Scheiben 7 aus
über einen an den Scheiben 7, 13 mittels der Zapfen 25, 26 drehbar angreifenden
Mitnehmerhebel 17.
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Zwischen den gabelförmigen Enden des Doppelhebels 9, 11 ist ein Nocken
i8 angebracht, gegen den sich unter der Wirkung einer am Bolzen 1g (Abb. 2) abgestützten,
gleichzeitig zu seiner Mitnahme beim Umlauf der Scheiben 7 dienenden Feder 2o der
drehbar auf der Welle 6 gelagerte Stößel 21 mit seiner balligen Fläche 22 anlegt.
An seinem radial nach außen gerichteten Ende trägt der Stößel 21 eine zur Aufnahme
des Klammerrückens beim Einstechen der Klammer in das zu heftende Werkstück bestimmte
Nut 23.
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Beim Antrieb des Scheibenpaares 7 mittels der Welle 6 wird über den
Hebel 17 auch die Scheibe 13 gedreht. Infolge der exzentrischen Anordnung und der
Antriebsabhängigkeit der Scheibe 13 vom Umlauf der Scheiben 7 bewegen sich die Achsen
der Zapfen 12, 8 auf Kreisen 38, 39 (Abb. q. bis 8), wobei sich eine Rückwirkung
der Scheibe 13 auf die mittels des Lenkers i i an ihr angreifende als Matrize wirkende
Klaue 9 derart ergibt, daß diese während des Umlaufes der Scheiben 7, 13 stets eine
zu sich selbst parallele Stellung einnimmt. Die Lage der Matrize 9 bei der erwähnten
Translationsbewegung ist ihrerseits durch die Neigung der Heftklammerschenkel gegenüber
der Oberfläche des zu heftenden Werkstückes während des Einstech- und Heftvorganges
bestimmt.
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Während des Umlaufes der Scheiben 7, 13 wird mit Hilfe der nicht dargestellten
Fördervorrichtung der Heftdraht 31 (Abb. 3) durch die Düse 32 sowie durch die Aussparung
q0 in den konischen Schlitz 2 des Heftdrahtführungsstückes 3 eingeschoben und beim
Vorbeistreifen der Matrize 9 an der Düse 32 mittels der Kante 33 des Gabelarmes
28 in der erforderlichen Länge abgeschnitten (Abb. q.). Bei weiterer Drehung der
Scheiben 7, 13 wird das nunmehr in der Nut 34 der Gabelstirnflächen 27 liegende
Drahtstück 31 von der Matrize 9, deren Gabelarm 28 durch die Aussparung q.o des
Führungsstückes 3 hindurchgreift, gegen die als Patrize wirkende Stirnwand 35 des
Hefthornes 5 geschlagen (Abb.5). Im Verlauf der fortschreitenden Translation der
Matrize 9 werden die Enden des Drahtstückes 31 umgebogen. Während dieses Vorganges
gleitet der Klammerboden an der Stirnwand 35 des Hefthornes 5 herab, wobei gleichzeitig
die sich bildende Klammer mehr und mehr in die Nuten io der Matrize 9 eingeschoben
wird. Nachdem die Klammerformung beendet ist, hat sich die Matrize 9 unter ständigem
Vorschub nunmehr so weit parallel zu sich selbst bewegt, daß die Nuten io unterhalb
der abgerundeten Kanten 36 (Abb. i und q.) des Hefthornes 5 liegen, so daß der Klammerboden
um die Hefthornkanten herumgleiten kann (Abb. 6). Bei weiterem Vorschub bewegt sich
die Matrize 9 und damit die von ihr gehaltene Drahtklammer 41 auf die Heftstelle
zu, und zwar an dem Hefthorn 5 entlang, dessen Boden 29 (Abb. i und 2) der Bewegung
der Matrize entsprechend
gewölbt ist und sich in solchem Abstand
vom Boden der Heftklammer befindet, daß ein Herausspringen der letzteren aus der
Matrize verhindert wird.
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Die Matrize g nähert sich nun auf ihrem weiteren Weg immer mehr der
Oberfläche des Heftzylinders 2-.. Hierbei schiebt sich der Stößel 2i immer weiter
zwischen die Matrizengabel hinein, bis im Augenblick des Einstechens der Klammerschenkel
in das Werkstück 37 der Klammerrücken in der Nut 23 der Stößelstirnfläche 30 (Abb.
2) liegt (Abb.7). Infolge der Translationsbewegung der Matrize 9 stehen die von
dieser mitgenommenen Klammerschenkel vom Beginn des Einstechv organfies bis zur
Beendigung des Zusammenheftens dauernd annähernd senkrecht zur Oberfläche des umlaufenden
Werkstückes. Mit Ausnahme der zu Beginn des Einstechens um etwa i bis i1/2 mm vorstehenden
Klammerenden ist die Heftklammer dabei bis kurz vor Beendigung des Heftvorganges
durch Hefthorn 5, Matrize 9 und Stößel 2i allseitig derart umschlossen, daß ein
Ausweichen nach irgendeiner Richtung hin unmöglich ist. Stößel, Matrize und Heftzylinder
bewegen sich während der Klammerbildung fortlaufend in gleicher Richtung.
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Vom Beginn des Einstechvorganges an nähert sich die Stirnfläche 3o
des Stößels 21 stetig der Oberfläche des Heftzylinders 24.. Hierdurch wird die Klammer
41 langsam aus der Matrize 9 heraus in das Werkstück 37 hineingeschoben. Die Klammerschenkel
durchdringen das Werkstück und werden durch entsprechende, an sich bekannte Mittel
am Heftzylinder 24. der Druckmaschine, beispielsweise sogenannte Apfelkerne, zusammengebogen.
Hierbei ist der Nocken 18 wirksam geworden, auf dem die ballige Fläche 22 des Stößels
21 nunmehr aufgleitet und mit dessen Hilfe die Nut 23 an der Stößelfläche
30 entsprechend der Richtung der I\?uten io in der Matrize 9 geführt wird.
Nachdem der Heftvorgang beendet ist (Abb.8), entfernen sich die Matrize 9 und der
Stößel 2 1 wieder von der Oberfläche des Heftzylinders 2d., und der Vorgang wiederholt
sich von neuem wie beschrieben.
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Abweichend von der beschriebenen und dargestellten Anordnung kann
die Steuerung der Matrize 9 auch, wie in Abb. 9 gezeigt, mittels einer ortsfest
angeordneten Kurve 43 erfolgen, in der ein am Hebelarm i i der Matrize 9 gelagerter
Stein d.2 gleitet.
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Ferner ist es auch möglich, die Achse der umlaufenden Scheibe
13 wie in Abb. io schwingend auszubilden, indem man den die Scheibe 13 tragenden
Wellenstumpf 15 exzentrisch auf einem Bolzen -.4. befestigt und derart unter
Federwirkung stellt, daß eine an ihm befestigte Laufrolle 46 ständig an einem auf
der Welle 6 der Seheiben 7 angebrachten, umlaufenden Nocken .45 anliegt. Damit die
Schwingbewegung des Wellenstumpfes 15 ungehindert erfolgen kann, ist dieser mit
einem Schlitz 4.7 für den Durchtritt der Welle 6 versehen. Mit Hilfe dieser Anordnung
wird erreicht, daß die Matrize g schneller der Oberfläche des Heftzylinders 24 genähert
bzw. von ihr entfernt wird.
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Durch kreisförmige Umführung der Achse der gleichzeitig umlaufenden
Scheibe 13 bzw. der Scheibe 7 mittels des Lenkertriebes 49, 50, 5 i (Abb.
i i) ,wobei die Achse 44 bzw. 6 einer der beiden Scheiben 13 bzw. 7 exzentrisch
zu ihrer Antriebswelle angeordnet wird, ist es schließlich auch möglich, die @llatrize
9 auf einer ellipsenförmigen Bahn umzuführen. Dies hat den Vorteil, daß die Matrize
an der Stelle der Klammerbildung mit sehr geringer und an der Heftstelle mit bedeutend
erhöhter Geschwindigkeit vorbeigeführt werden kann.