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Heftkopf für Drahtheftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Heftkopf
für Drahtheftmaschinen mit selbsttätiger Klammerbildung zum Zusammenheften mehrerer
Blattlagen aus Papier, Kunststoffolie od, dgl. mit einer außerhalb der Bahn des
Schlagstempels angeordneten Biegeeinrichtung und einer die gebogene Klammer in die
Bahn des Schlagstempels fördernden Zuführungsvorrichtung, die so angetrieben sind,
daß während des Einschlages der fertigen Klammer die nächste Klammer gebildet wird.
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Es ist bereits ein Heftkopf bekannt, bei dem die Enden eines von einem
fortlaufenden Draht abgeschnittenen, vor eine Matrize geführten Drahtstückes durch
umlaufende Scheiben um die Matrize herumgebogen werden. Die fertige Klammer befindet
sich dann in einer Führungsrinne und wird durch Platten in geradliniger Bewegung
in einen Führungskanal gehoben. Dieser und die Matrize sind in. einem hin und her
gehenden Schlitten angeordnet, der auf die zu verbindenden Teile drückt und einen
Schlagstempel führt, mittels dessen die Klämmer eingeschlagen wird. Der Schlitten
bewirkt beim Vorwärtsgang die Freigabe der Matrize durch die Platten, und noch beim
Vorwärtsgang des Schlittens, der die Matrize trägt, wird ein neues Drahtstück vor
die Matrize geschoben und dessen Enden durch die umlaufenden Scheiben umgelegt.
Die das Biegen der Drahtklammer bewirkenden Scheiben führen also eine rotierende
Bewegung aus, während der das Einschlagen der Drahtklammer bewirkende Schlagstempel
und die Matrize eine geradlinige, hin und her gehende Bewegung ausführen.
Die
Platten, die die Drahtklammer in den Führungskanal heben, führen eine durch einen
Klinkenmechanismus gesteuerte Bewegung aus, deren Resultante eine geradlinige Bewegung
rechtwinklig zu derjenigen des Schlagstempels und der Matrize ist. Inwieweit die
Klammer bei ihrer Überführung von der Führungsrinne, in der sie nach der Bildung
liegt, in den Führungskanal von führenden Teilen umgeben ist und wie die Überführung
gesichert ist, wenn die Schenkel etwa nicht ganz g#-naa ausgerichtet sind, ist nicht
bekannt.
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Bei einem anderen bekannten Drahtheftkopf biegen Biegestempel den
vor der Matrize befindlichen Draht zur Klammer. Die Matrize wird beiseite geschoben,
und auf kreisbogenförrni:gen Bahnen in einander entgegengesetzten Richtungen bewegte
Schlagstempel schlagen die Klammer ein, die dabei in einem allseitig, unter anderem
durch die Matrize geschlossenen Kanal bewegt wird. Während der Vorwärtsbewegung
der Klammer wird ein neues Drahtstück vor die beiseite geschobene Matrize geschoben,
die es vor Beginn der Tätigkeit der Biegestempel in die Biegestellung bringt. Abgesehen
von den. Schlagstempeln, die eine kreisbogenförmigeBewegung deshalb ausführen, weil
es- sich um eine Eckendrahtheftmaschine handelt, führen die mit der Klammer unmittelbar
in Berührung kommenden Teile nur geradlinige Bewegungen aus, wodurch es notwendig
ist, daß die Matrize ausweichen muß, also eine quer zur Hauptbewegungsrichtung gerichtete
Bewegung ausführen muß. Infolge dieser Bewegungen .der Teile bereitet es Scln"#ieri.gkeiten,
während des Einschlagens einer Klammer schon wieder die nächste zu bilden. Deshalb
wird bei dieser bekannten Vorrichtung die Klammer nicht von einer Bahn in eine andere
übergeführt, sondern es wird nur der noch nicht gebogene Draht von einer Ebene in
eine andere übergeführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heftkopf für eine
Drahtheftmaschine mit selbsttätiger Klammerbildung zu schaffen, der eine gedrungene
Bauart aufweist und mit dem eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielt werden kann.
Der Grundgedanke der Erfindung ist, daß alle an der Klammerbildung und an dem Einschlagen
der Klammer unmittelbar beteiligten Teile sich auf kreisbogenförmigen Bahnen bewegen
und gegenseitig führen und daß diese Teile Rinnen und einen Kanal bilden, und die
Ausbildung der Teile und deren Bevdegung zueinander so gewählt sind, daß die in
der Rinne gebildete Klammer zwangläufig nicht nur in den Kanal übergeführt wird,
in dem sie von dem Schlagstempel erfaßt wird, sondern daß bei dieser Überführung
auch noch, soweit notwendig, die endgültige, genaue Ausrichtung der Klammerschenkel
erfolgt.
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Demgemäß ist der Heftkopf nach der Erfindung so ausgebildet, daß der
Schlagstempel, die Biegeeinrichtung und die Zuführungsvorrichtung in einem um eine
Antriebswelle oszillierenden, mit einer Preßfläche versehenen Tragkörper angeordnet
sind, in dem die Biegematrize fest und die Zuführungsvorrichtung etwa radial verschiebbar
sowie die Biege- und Schlagstempel in festem Abstand zueinander in kreisbogenförmigen
Bahnen gleitbar gelagert sind, und daß für den Schlagstempel zwischen der Biegematrize
und dem Tragkörper ein die Klammer aufnehmender Führungskanal gebildet ist, der
sich nach der Klammerbiegestelle hin nach Maßgabe zum Aufrichten der Klammerschenkel
beim Überführen der Klammer von der Klammerbiegestelle in den Führungskanal dienender
Schrägflächen erweitert und in den die mit einer Steuerfläche versehene Stirnseite
der Zuführungsvorrichtung unter Einwirkung einer Feder bei zurückgeschwenktem Schlagstempel
an der Klammerbiegestelle hineinragt, derart, daß in der Einschlagstellung des Schlagstempels
dieZuführungsvorrichtung durch Vermittlung der Steuerfläche zurückgedrückt ist und
daß durch die nachlaufenden Biegestempel ein von der Zuführungsvorrichtung gehaltenes
Drahtende zu einer Klammer gebogen wird.
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Durch diese Ausbildung ergibt sich ein in seinen Umrissen einfacher
Heftkopf von gedrungener Bauart mit ausgeglichenen, einfach zu steuernden Bewegungen,
dessen Teile wegen der Art des Zusammenwirkens weniger dem Verschleiß unterworfen
sind als diejenigen bekannter Heftköpfe. Selbst bei Abnutzung der Biegestempel ist
Gewähr dafür geboten, daß die Klammerschenkel so ausgerichtet sind"daß sie genau
auf die Amboßnut treffen. Die einzige, nicht kreisboge.nförtnige Bewegung eines
mit der Drahtklammer unmittelbar in Berührung kommenden Teiles ist die etwa radiale
Bewegung der Zuführungsvorrichtung, die aber nicht durch einen besonderen Mechanismus
gesteuert werden muß, sondern federnd gelagert ist und lediglich zeitweise von dem
Schlagstempel verdrängt wird und außerdem keine wesentlichen Kräfte aufzunehmen
hat. Die praktische Verwendung des Heftkopfes gemäß der Erfindung hat ergeben, daß
mit ihm bis zu etwa 5oo Heftungen in der Minute ausgeführt werden können.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung
der Erfindung an Hand der Zeichnungen hervor, die in verschiedenen Maßstäben ein
Ausführungsbeispiel für einen Heftkopf gemäß der Erfindung erläutern. Es zeigt Fig.
z eine Gesamtansicht des Heftkopfes, Fig. 2 als Beispiel das Schaubild eines mittels
einer besonders abgebildeten Drahtklammer zu schließenden Beutels, Fig. 3 das Schaubild
auseinandergezogener Teile des Tragkörpers des Heftkopfes, Fi.g. q. die in Fig.
3 dargestellten Teile in zusammengesetzter Stellung und in einer anderen Arbeitsstellung
einzelner Teile, Fig. 5 bis 7 teilweise den Tragkörper und den Stempelträger des
Heftkopfes in drei verschiedenen Stellungen des Stempelträgers im Verhältnis zum
Tragkörper, Fig. 8 einen Schnitt durch den Tragkörper nach der Linie 8-8 der Fig.
5, Fig. g die im Tragkörper gelagerte Zuführungsvorrichtung für den Draht und die
Drahtklammer,
Fig. io die an dem Stempelträger angeordneten Stempel,
Fig. i i eine Draufsicht auf die Stempel, Fig. 12 eine teilweise geschnittene Innenansicht
der Klammerführung in radialer Richtung nach der Achse des Heftkopfes hin gesehen,
Fig. 13 bis 15 Ansichten des Heftkopfes in verschiedenen Arbeitsstadien, Fig. 16
eine Draufsicht auf den Heftkopf, Fig. 17 eine Ansicht des Ambosses des Heftkopfes
und seiner Steuerung von unten gesehen. Im einzelnen ist der Heftkopf wie folgt
ausgegebildet: Auf einer an einem Maschinenrahmen 15 (Fig. 17) mittels eines Lagers
51 gelagerten Antriebswelle 52 ist ein Tragkörper 53 (Fig. i) oszillierend drehbar
angeordnet, der von einem fest auf der Welle 52 angeordneten Stempelträger 54 um
die Welle 52 geschwenkt wird. Der Tragkörper 53 trägt an einem Arm 53' eine Klammerführung,
die aus fest mit dem Arm 53' verbundenen äußeren Wangen 53" und einer vorzugsweise
auswechselbar an denn Arm 53' angeordneten Biegematrize 55 besteht. Die aus den
Teilen 53" und 55 bestehende Klammerführung, die einen Führungskanal 56 bildet,
legt sich am Ende der Schwenkung, die der Tragkörper 53 vollführt, mit ihrer als
Preßfläche dienenden Stirnseite gegen den Amboß 57, wobei der Verschlußfalz des
z. B. mittels eines Transportrades zugeführten Beutels 99 zwischen den Amboß 57
und die Preßfläche der Teile 53" und 55 gelegt wird.
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An dem Arm 53' ist eine Zuführungsvorrichtung 58 für den Draht 61
entgegen der Wirkung einer Feder 59 etwa radial verschiebbar gelagert. Diese Zuführungsvorrichtung
58 weist an ihrer Stirnseite eine Ausnehmung 37, 40 auf, in der der parallel zur
Welle 52 zugeführte Draht 61 liegt, aus dem die Klammern 69 gebildet werden. An
der Stirnseite der .Zuführungsvorrichtung 58 ist eine in der Schwenkrichtung nach
außen verlaufende Nase 62 vorgesehen.
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Der Stempelträger 54 trägt zwei parallel nebeneinander angeordnete
Biegestempel 64, 64', die mit ihrer Innenseite an dem Teil 58' der Zuführungsvorrichtung
58 entlang "laufen, sobald sie bei ihrer Sch-,venkbewegung den Teil 58' einholen,
und im weiteren Verlauf ihrer Schwenkung mit an ihrer Innenseite vorgesehenen Nuten
38 an der Biegematrize 55 vorgesehene, ebenfalls kreisbogenförmig gekrümmte Leisten
g9 umfassen.
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Wenn die Biegestempel 64, 64' entlang des vorderen Teiles 58' der
Zuführungsvorrichtung 58 geschwenkt werden,, erfassen s,ice das in der Ausnehmung
37, 40 liegende Drahtende 61, das von einem fortlaufenden Draht mittels des einen
als Messer wirkenden Biegestempels 64' abgeschnitten worden ist. Dieses Abschneiden
erfolgt, indem der Biegestempel 64' sich an einer ortsfest angeordneten Gegenschneidfläche
66 entlang bewegt, die an einem Teil 67 sitzt, der mit dem Tragkörper 53 fest verbunden
ist.
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Bei dieser Bewegung der Biegestempel 64, 6q.' wird das in der Ausnehmung
37, 40 sitzende Drahtende 61 an der abgeschrägten Stirnfläche 4o des Teiles 58'
und an der Steuerflächf 62 der Nase 62 entlang geführt, wobei sich die Zuführungsvorrichtung
58 entgegen der Wirkung der Feder 59 etwa radial nach innen verschiebt, da das Drahtende
61 selbst nicht radial nach auswärts sich bewegen kann, weil der Führungskanal 56
durch die Leisten 72 des später zu erläuternden Schlagstempels 71 ausgefüllt ist.
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Söbald das Drahtende 61 auf die Unterfläche 55' der Biegematrize 55
auftrifft, befindet er sich oberhalb einer Stufenfläche-62" der Nase 62, so daß
die Zuführungsvorrichtung 58 unter der Wirkung der Feder 59 sich wieder radial nach
außen bewegen kann und das Drahtende 61 nunmehr zwischen der Stufenfläche 62" der
Nase 62 und der Unterfläche 55' der Biegematrize 55 sich befindet.
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Beim weiteren Schwenken der Biegestempel 64, 64' werden die. Schenkel
69" der aus dem Drahtende 61 zu, bildenden Klammer 69 durch die leistenförmigen
Teile 41 der Biegestempel 64, 64' um die Biegematrize 55 herum nach oben gebogen,
wodurch die Klammer 69 fertiggestellt wird.
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Der Stempelträger 54 trägt außer den Biegestempeln 64, 6q:' auch den
schon erwähnten Schlagstempel 71, der das Einschlagen der Klammern 69 in den Verschlußfalz
98 des Beutels 99 bewirkt. Dieser Schlagstempel 7, ist in der Schwenkrichtung
gegenüber den Biegestempeln 64, 64' einstellbar. Die Einstellung kann durch eine
Stellschraube 73 erfolgen, die in ein Auge 5q.' des Stempelträgers 54 eingeschraubt
ist und mit ihrem Kopf 73' an der einen Stirnseite des Schlagstempels 71 anliegt.
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Durch die Leisten 72 des Schlagstempels 71 und die Leisten 39 der
Biegematrize 55 werden Rinnen 42' gebildet, solange der Schlagstempel 71 im Verlauf.
seiner Schwenkbewegung den Leisten 39 gegenübersteht. In diesen Rinnen befinden.
sich die Schenkel 69" der Klammer 69, solange der Steg 69' der Klammer 69 sich zwischen
der Unterfläche 55' der Biegematrize 55 und der Stufenfläche 62" der Nase 62 befindet.
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Im gleichen Zeitpunkt, in dem die Klammer 69 an dieser Stelle gebildet
worden ist, hat der Schlagstempel 71 die im vorhergehenden Arbeitsgang gebildete
Klammer 69 in den Falz 98 des Beutels 99 eingeschlagen.
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Beim Rückgang des die Biegestempel 64, 64 und den Schlagstempel 71
tragenden Stempelträgers 54 wird der vorher von den Leisten 72 des SchlagstemPels
71 ausgefüllte Führungskanal 56 frei, sobald die Stirnfläche des Schlagstempels
71 hinter die Unterfläche 55' der Biegematrize 55 zurückgeht. Dadurch ist die Zuführungsvorrichtung
58. in der Lage, unter der Wirkung der Feder 59 radial nach außen zu treten und
die Klammer 69 in den Führungskanal 56 nach außen zu drücken. Die Kliammer 69 befindet
sich damit in Bereitschaftsstellung für das Einschlagen (Fig. 4).
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Beim nachfolgenden Vorschwenken des Stempelträgers 54 wird nun diese
Klammer 69 eingeschlagen und aus einem inzwischen von der Drahtzuführung zugeführten
weiteren Drahtstück die nächste
Klammer gebildet. Beim Vorgehen
trifft- die Stirnfläche des Schlagstempels 71 auf ?@n Steg 69' der Klammer 69 und
schiebt die Klammer in den jetzt durch den Führungskanal 56 verbreiterten Rinnen
42' vorwärts.
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Bei diesem Vorwärtsschieben treffen die Schenkel 69" der Klammer 69,
wenn sie sich nicht schon in den Führungskanal 56 eingelegt haben, auf Schrägflächen
42, die den Übergang von den Stirnflächen der Leisten 39 zu der den Führungskanal
56 begrenzenden Vorderfläche der Biegematrize 55 bilden und die Schenkel 69" sicher
in die Kanäle 56 einführen, in denen sie dann bis zum Einschlagen weitergeführt
werden (Fig. 4 und i2).
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Für den Fall, daß die Schenkel 69" nicht genau rechtwinklig von dem
Steg 69' abgebogen sind, sind konvergierende Flächen 56' des Kanals 56 vorgesehen,
die die Schenkel 69" richten (Fig. r2).
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Der Antrieb des Tragkörpers. 53 und des Stempelträgers 54 geschieht
auf folgende Weise: Der Stempelträger 54 ist mit der Antriebswelle 52 fest verbunden,
die eine oszillierende Schwenkbewegung ausführt, die in beliebiger Weise erzeugt
werden kann. Beim Arbeitshub bewegt sich der Stempelträger 54 im ganzen um einen
Winkel von beispielsweise 57°. In der Ausgangsstellung hat der Tragkörper 53 gegenüber
dem Stempelträger 54 eine Voreilung von beispielsweise 26°. Beide beginnen gleichzeitig
mit der Schwenkung. Nach diesem Beispiel ist also der Tragkörper 53 nach einer Drehung
von 3 r ° am Amboß 57 angekommen, während der Stempelträger 54 nach Lösen einer
Kupplung noch einen weiteren Weg von 26° zurückzulegen hat. Beim Rückgang läuft
zunächst der Stempelträger 54 um 26° zurück und nimmt dann auf dem restlichen Wege
von 31' den Tragkörper 53 mit. Dies wird durch folgende Teile bewirkt (Fig. 13 bis
17): Der Stempelträger 54 besitzt einen Arm 76, dessen Ende ein Auge 77 aufweist,
in dem ein Bolzen 78 befestigt ist, der eine Rolle 79 od. dgl. trägt. Diese Rolle
läuft in einer geschlossenen Kulissenkurve 8o, die in einer Kulisse 8r vorgesehen
ist, die bei 82 an dem Tragkörper 53 angelenkt ist. Die Kulissenkurve 8o, die in
der Ausgangsstellung der Kulisse 81 konzentrisch zur Achse der Welle 52 verläuft,
weist an dem Ende, an dem die Rolle 79 in der Ausgangsstellung steht, eine Ausnehmung
8o' auf (Fig. r5). Eine Nase 8i' od. dgl. der Kulisse 81 wird während der erwähnten
Drehbewegung von beispielsweise 3i° durch eine ortsfeste Führung 83 so arretiert,
daß die Rolle 79 nicht in den in der Ausgangsstellung konzentrisch verlaufenden
Teil der Kulissenkurve 8o eintreten kann. _ Die Führung 83 ist an einem Lagerstück
84 für die Welle 52 und den ganzen Heftkopf befestigt. Infolgedessen wird der Tragkörper
53 über diesen Weg von 31' mit dem Stempelträger 54 gekuppelt. Nach Beendigung
des Weges von 3i° kann die Nase 8r' unter der Führung 83 heraus nach außen treten.
In diesem Augenblick hat der Tragkörper 53 sich an den Amboß 57 angelegt. Der Tragkörper
53 ist alsa blockiert, so daß die vQn dem Tragkörper 53 in der Schwenkbewegung weiter
mitgenommene Rolle 79 sich innerhalb der Kulissenkurve 8o weiterzubewegen sucht.
Sie tritt dabei, indem sie die Kulisse 81 nach außen schwenkt, aus der Ausnehmung
8o' der Kulissenkurve 8o heraus, .in den übrigen Teil derselben ein und ermöglicht
somit dem Stempelträger 54, den restlichen Weg von 26'° der Drehbewegung zu vollführen.
Wähnend dieses Weges des Stempelträgers 54 um 26° liegt die Nase 81" mit ihrem Rücken
gegen eine Anschlagfläche 83' der ortsfesten Führung 83 an, so daß der Tragkörper
53 gegen den Amboß 57 gedrückt wird.
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Fig. 13 zeigt die Ausgangsstellung. Fig. 14 zeigt eine Zwischenstellung,
in der der Tragkörper 53 seine Schwenkbewegung beendet hat, da er mit seiner Stirnfläche
am Amboß 57 angelangt ist, während der Stempelträger 54 noch einen weiteren Schwenkweg
zurückzulegen hat.
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Die in den Fi:g. 14 und 5 dargestellten Stellungen entsprechen sich.
Fig. 15 zeigt den Heftkopf am Ende des Arbeitshubes, also in einem Stadium,
in dem der Stempelträger 54 gegenüber dem Tragkörper 53 noch eine weitere Drehbewegung
um 26° über die gemeinsame Drehbewegung von 3r° des Stempelträgers 54 und des Tragkörpers
53 hinaus vollführt hat, bis der Schlagstempel 7t am Amboß 57 angelangt ist.
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Die Fig. 15 und 7 entsprechen sich hinsichtlich ihrer Stellungen,
wobei die Fig. 7 eine bei der restlichen Drehbewegung durch den Schlagstempel 71
eingeschlagene Klammer 69 und eine für die nächste Heftung vorbereitete Klammer
69 zeigt, die auf den Eintritt in den Führungskanal 56 wartet.
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Nach dem Einschlagen der durch den Schlagstempel 71 eingeschlagenen
Klammer dreht sich der Stempelträger 54 zunächst um den Winkel von 26° allein zurück.
Während dieser Bewegung läuft die Rolle 79 in der Kulissenkurve 8o entlang. Bei
Beendigung der Schwenkung des Stempelträgers 54 gelangt die Rolle 79 in die Ausnehmung
8o' der Kulisse 81 und zieht diese .dadurch nach innen, so daß bei der weiteren
Schwenkbewegung des Stempelträgers 54 über 31' der Tragkörper 53 mit dem Stempelträger
54 gekuppelt ist, weil die Nase 81' der Kulisse 81 wieder unter die Führung 83 tritt.
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Damit der Verschlußfalz 98 des Beutels 99, der dem Heftkopf durch
die Drehbewegung eines Transportrades zugeführt wird, in geeigneter Weise zwischen
den Amboß 57 und den Tragkörper 53 eingeführt werden kann, wird dem Amboß 57 eine
im Rhythmus des oszillierenden Tragkörpers gesteuerte Schwenkbewegung in der Weise
erteilt, daß er aus der Heftstellung ausgeschwenkt ist, wenn der Tragkörper 53 zurückgeschwenkt
ist und der Kopfverschlußfalz in die Heftstellung eingeschwenkt wird, und daß der
Amboß 57 nach dem Vorbeigang :des, Kopfverschlußfalzes 98 wieder in die Heftstellung
geschwenkt wird. Der Kopfverschlußfalz 98 liegt dann an der Unterseite des Ambosses
57 an. Die Schwenkbewegung des ArnbOsses 57 wird dadurch bewirkt; daß der Amboß
57 am Ende eines Hebels 85 angeordnet ist, der mit einem drehbar gelagerten Bolzen
86 fest verbunden
ist. Der Bolzen 86 ist am Lagerteil 84 gelagert.
Ebenfalls fest verbunden mit dem Bolzen 86 ist ein weiterer Hebel 87, der an seinem
Ende eine Rolle 88 trägt. Auf der Welle 52 ist mittels eines feststehenden, radial
angeordneten Bolzens 89 eine zylindrisch um die Achse der Welle 52 gekrümmte Platte
9o befestigt, in der eine geschlossene Kurve 9i vorgesehen ist, in der die Rolle
88 läuft. Die Kurve 9i ist entsprechend der gewünschten Bewegung des Ambosses 57
gekrümmt.