JP3986807B2 - 櫛状針金製本によって任意の判型と厚さの冊子を綴じるための針金綴じ部材をフレキシブルに製造する装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はそれぞれ請求項1と請求項11の前提項に記載の、任意の判型と厚さの針金綴じ部材を製造する装置と方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の装置は、通常、櫛状針金製本、特にいわゆるWire−OTM−針金綴じ(登録商標)によって、製本装置で複数のシート状の被印刷体からなる冊子を緩く結合するために使用される針金綴じ部材を製造するために用いられる。
【0003】
Wire−O針金綴じ部材は、ループ長さL、ループ間隔A、および針金直径Dをもつ、互いに平行に間隔をおいた針金ループとして定義され、適切な輪閉じ装置によってWire−Oリングに成形される。
【0004】
針金綴じ部材は、通常、ループ間隔やループ長さに関する製本の異なる要求事項、たとえば冊子の厚さや判型を考慮するために、このような製本装置用として格納された状態で提供される。ループ間隔、ループ長さ、ループ数などの異なるパラメータをもつ針金綴じ部材を製造する装置は、従来技術に属している。しかし従来、パラメータが変わると、針金綴じ部材を製造する装置への大幅な介入と装備転換が必要になる。
【0005】
ドイツ特許出願公開明細書2847700A1より、備蓄部から連続的に引き出される針金が前後に曲げられることで波状の形成物に成形され、波状の針金形成物は次いで波の平面に対して横向きにC字状の形に曲げられる刷本等のための針金製本を製作する方法が公知である。曲げるために直径が一定の成形ロールが使用されるので、ループ間隔やループ長さが可変でない針金綴じ部材しか製造することができない。
【0006】
種々のサイズのいわゆるWire−OTM針金綴じ部材を使用する、冊子を製造するための製本装置は、たとえば欧州特許出願EP0095243やEP0095245から公知である。同様に、さまざまな製本方法に関する概要はH.Kipphan著”Handbuch der Printmedien”、861頁以下、Springer Verlag出版社(2000)に記載されている。
【0007】
この場合、上記の特許出願の製本装置は、さまざまなループ間隔とループ長さをもつ、成形されたWire−O針金綴じ部材を加工できるように構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、前述した装置では、異なる判型と厚さの冊子を綴じるのに、そのために必要になる針金綴じ部材を、すでに成形された複数の綴じ部材備蓄の形態で、たとえばロール材料として、あるいは綴じ長さに合わせて裁断された部材として、製本装置に提供しなければならないという欠点がある。このように冊子の異なる判型と厚さを綴じることができるようにするためだけに、すでに相当数の備蓄が必要である。そのうえに、製作されるべき冊子の判型が変わると、搬送および加工に適している装置が、異なる針金綴じ部材の要求に合わせられる。こうした装備転換には、搬送装置や製本装置のコストのかかる設計が必要であり、同じ判型と厚さの冊子を比較的たくさんの部数製作する場合にしか、製本方法が経済的にならない。したがって、少ない部数は製作が不経済になり、機械の適合化をするために比較的大きな時間コストが必要となる。
【0009】
現代のデジタル印刷が可能にする手段によって、極端な場合には「ブックオンデマンド」と呼ばれるように1部だけの部数を製作するといった、個人向けの書籍またはごく小部数の書籍を製作する需要と可能性が増えている。
【0010】
このように個人向けの書籍あるいは個別版を製作する装置は、米国特許明細書5,465,213から公知であり、同じくH.Kipphan著”Handbuch der Printmedien”、989頁、999頁以下、Springer Verlag出版社(2000)に記載されている。このような小部数のためには、確実かつ低コストに本を製本することがまさに必要である。
【0011】
したがって、本発明の目的は、針金綴じ部材をその需要に応じて、かつ製本されるべき冊子のその都度の判型と厚さに応じて、特に製本方法の中で直接製造することができる、櫛状針金製本によって綴じられる異なる判型と厚さの冊子のための針金綴じ部材を製造する方法と装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この目的は、それぞれ請求項1と請求項2に記載の特徴を備える、任意の判型と厚さの針金綴じ部材を製造する本発明の装置によって達成される。
本発明による装置は、針金の搬送方向に沿って第2の定置のクランプ装置と複数組の搬送ロールとの間を往復運動可能な第1および第2のキャリッジで構成されており、これらキャリッジは、冊子のその都度の判型およびその都度の厚さに合わせた針金綴じ部材が、特に需要に応じて製本工程の直前に製造されるように、針金を曲げて針金綴じ部材にする手段を支持しており、前記手段は特に、第2のキャリッジによって支持された少なくとも1つの第1のクランプ装置と、曲げ父型を支持する、第1のキャリッジによって支持された曲げ父型ロッドであり、第 1 のキャリッジが少なくとも1つのピニオンを軸の上に有しており、このピニオンはラックと平行な第 1 のキャリッジの運動が、正確に2倍大きな、第2のキャリッジの運動を引き起こすように、定置のラックと、第2のキャリッジの上にある平行なラックとに係合していることを特徴としている。
また、本発明による他の装置は、針金の搬送方向に沿って第2の定置のクランプ装置と複数組の搬送ロールとの間を往復運動可能な第 1 および第2のキャリッジで構成されており、これらキャリッジは、冊子のその都度の判型およびその都度の厚さに合わせた針金綴じ部材が、特に需要に応じて製本工程の直前に製造されるように、針金を曲げて針金綴じ部材にする手段を支持しており、前記手段は特に、第2のキャリッジによって支持された少なくとも1つの第 1 のクランプ装置と、曲げ父型を支持する、第1のキャリッジによって支持された曲げ父型ロッドであり、ロッカーが定置の支点に、第 1 のキャリッジにある第 1 の連結器によって揺動可能に、また第2のキャリッジにある第2の連結器によって揺動可能にそれぞれ取り付けられており、ロッカーへの連結器の取付間隔は、ロッカーへの第 1 の連結器の取付点と支点との間隔に実質的に一致していることを特徴としている。
【0013】
本発明の方法は、カーペット状針金を製造する場合には次のステップ、すなわち、少なくとも1つの針金備蓄部から針金曲げ装置へ針金を供給するステップ、ループ状に構成された平坦な針金綴じ部材、いわゆるカーペット状針金になるように針金を曲げるステップ、裁断装置によってこの針金綴じ部材を裁断ないし切断するステップを踏む。
【0014】
所要の判型または厚さに合わせた針金綴じ部材の設定は、針金をそれぞれ個々のループに曲げる直前に行われる。この場合、針金綴じ部材の形状、すなわち互いに平行に間隔をおいている針金ループにするためのパラメータは、ループ長さLと、ループ間隔Aと、綴じ部材におけるループの数である。
【0015】
本発明による方法の有利な実施態様では、ループ長さおよび/またはループ数および/またはループ間隔を任意に選択することができる。
【0016】
他の有利な実施態様では、針金綴じ部材のループ長さを、対応するWire−O針金綴じ部材の円周に実質的に一致させることによって、針金綴じ部材が冊子の厚さに合せられる。
【0017】
格別に有利な実施態様では、針金ループを曲げる直前に、ループ長さが、針金の曲げ部の直前に固定されている第1のクランプ装置から第2の定置のクランプ装置までの距離によって実質的に決まる。このときループ長さは、実質的に、第1のクランプ装置から第2の定置のクランプ装置までの距離の半分の間隔に相当する。
【0018】
本発明による方法の別の有利な実施態様では、カーペット状針金のループ数を、シート状の被印刷体の縁に沿って設けられた穴列の穴の数に実質的に一致させることによって、カーペット状針金が、カーペット状針金で緩く結合されるべき冊子の長さに合せられる。
【0019】
他の有利な実施態様では、ただ1つの針金綴じ部材を用いた、冊子の全幅にわたって延びるただ1つの針金綴じの代わりに、冊子の長辺の各端部と中央部で穴列に噛み合わせることのできる複数の針金綴じ部材、特に3つの針金綴じ部材が使用される。
【0020】
上記に代わる他の実施態様では、それぞれただ1つしかループをもたない多数の針金綴じ部材が、製本されるべき冊子の穴列に噛み合わされる。この場合にも、多数の針金綴じ部材を同時に噛み合わせることによる、高い製本速度を達成することができる。
【0021】
針金綴じ部材のループは、本発明によれば連続して製作され、ループを繰り返し曲げて、針金綴じ部材の所要のループ数に達した後、針金綴じ部材を1つずつに分ける。
【0022】
本発明による装置の別の有利な発展例では、特に、シート状の被印刷体の縁に沿って設けられた穴列の穴間隔に針金綴じ部材が実質的に一致するまで、ループを曲げた後に針金綴じ部材を相応に送ることでループ間隔を送ることによって、針金綴じ部材が追加的に冊子の穴列のフォーマットに合せられる。このとき、曲げの後にその都度所要の送りを相応に行うことによって、2つのループの間隔をループごとに変えることができる。
【0023】
本発明による装置の格別に有利な実施態様では、針金の搬送方向に沿って、定置のクランプ装置と針金供給部との間に、針金を針金綴じ部材に曲げる手段を支持する往復運動可能な第1のキャリッジがある。針金の曲げは、長さが実質的にループ長さの2倍に相当する針金片を、2つのクランプ装置の間に挟み込むことによって行われる。このとき第1の曲げ舌部は、第1のキャリッジと作用接続していて特に針金と平行に延びる案内部に沿ってスライド可能な第2のキャリッジに取り付けられている。第1および第2のキャリッジの間の作用接続は、第1のキャリッジが第2のキャリッジの案内部に沿って動くと、同一方向で第1のキャリッジのちょうど2倍の距離を進むようになっている。このとき、第1のキャリッジに取り付けられた曲げ父型が、第1のクランプ装置が進んだ距離の正確に半分の距離を進む。曲げ父型が各クランプ装置の実質的に中央に取り付けられている場合、曲げ父型は、両方のキャリッジの間の作用接続によって、案内部に沿って動くたびに各クランプ装置の間の実質的に中央にとどまる。
【0024】
本発明による装置の他の有利な発展例では、上に述べた作用接続が、2つのラックの上を動く少なくとも1つのピニオンによって実現される。この場合、第1のラックはハウジングに定置に固定される。第1のキャリッジに取り付けられた第1のピニオンは、第1の定置のラックと係合する。第2のラックは、同じく第1のピニオンが係合する第2のキャリッジに取り付けられている。選択的に、軸またはその他の連結機構を介して第1のピニオンの回転運動が伝達される第2のピニオンが、第2のラックに係合する。
【0025】
本発明による装置のさらに他の格別に有利な発展例では、ロッカーが定置に本装置のハウジングに揺動可能に取り付けられ、可動に連結された第1の連結器を介して第1のキャリッジと、また可動に連結された第2の連結器を介して第2のキャリッジに、それぞれ連結されている。定置の支点と、ロッカーへの第1の連結器の取付点との間の間隔が、ロッカーへの両連結器の取付点の間隔と実質的に等しければ、このようにして、第1のキャリッジの運動から第2のキャリッジへの1:2の伝達比を同じく達成することができる。
【0026】
異なるループ長さの変更は、本発明によれば、曲げ父型の新たな中心位置へ同時に自動的に移動しながら、新たなクランプ装置位置へ移動させることによって達成される。
【0027】
本発明による装置の有利な実施態様では、曲げ父型が、第1のクランプ装置が閉じる運動をしている間、第1のクランプ装置と第2の定置のクランプ装置の間の実質的に中央で円弧軌道上を運動し、その際に針金片の中央を各クランプ装置の間の閉止運動に対して垂直に外方に向かって押す。このとき曲げ父型の円軌道は、第1のキャリッジと、曲げ父型を支える曲げ父型ロッドとの組み合わされた運動によって生じる。この場合、第1のキャリッジはx方向へ針金送り方向と平行に、当業者には公知である適切な案内部によって案内され、また曲げ父型ロッドはこれに対して垂直にy方向へ、当業者には公知である適当な案内部によって案内される。曲げ父型の円弧軌道を得るために、実質的に正弦波形のそれぞれ1つの速度プロフィルをもつ重ね合わされた運動が行われる。
【0028】
本発明による装置の他の有利な発展例では、第1のキャリッジが少なくとも1つの運動成分で、特に実質的に正弦波形の速度プロフィルを含む両方の運動成分で、公知の電子装置によって制御されるステップモータによって駆動される。
【0029】
本発明による装置のさらに他の格別に有利な実施態様では、曲げ父型ロッドの円弧状の運動がロッカーによって行われる。このとき有利には、端部に曲げ父型ロッドが取り付けられたロッカーを、定置の支点を中心として揺動させる。揺動運動の際にロッカーと曲げ父型ロッドの取付点が行う運動が、それによって自動的に円弧状になる。キャリッジの運動は、案内部によってx方向とy方向に伝達される。ロッカーが実質的に一定の角速度で運動すれば、運動成分の正弦波形の運動プロフィルも同様に自然と得られる。
【0030】
ループ長さの変更は、本発明による装置の発展例においては、支点と曲げ父型ロッドへの取付部位との間でロッカーを伸縮させることのできるピストンをモータが駆動することによって、格別に簡単で迅速かつ正確に達成される。それにより、針金曲げ装置が開いた状態のときに、挟み込まれるべき針金の長さが変えられ、それによってカーペット状針金のループのループ長さが決まる。
【0031】
さもないと、それぞれのループ長さについて異なる速度プロフィルを算出したり、表から検索しなければならなくなるので、このやり方はループ長さの変更にとって格別に有利である。しかもステップモータでは、カム制御によって可能であるような円運動は決して達成されない。
【0032】
曲げ父型は曲げ最終位置に達すると、針金綴じ部材の送りを可能にするために、垂直に持ち上げられる。それにより、曲げ父型を引っ込めるときに針金綴じ部材の平面で生じかねない変形や摩擦を防止することができる。そのうえ、曲げ父型の垂直方向の持上げはわずかな力しか必要なく、短時間で行われる。
【0033】
本発明による装置のさらに他の有利な発展例では、針金綴じ部材の送りを可能にするために、針金が、曲げられた後に曲げ装置の閉じられた状態で側方に型押しされてから、曲げ父型が持ち上げられる。それによって有利なことに、曲げプロセスのときのループの成形が補助されて、曲げられた針金のスプリングバックが少なくなる。
【0034】
本発明による装置のさらに他の発展例では、曲げ父型が、曲げのとき追加的にばねによって針金に圧着される。それにより、曲げられるべき針金セグメントが、曲げ工程のあいだ継続的に実質的に一定のばね力で引っ張られ、このことは曲げ工程の成形に対して有利に作用する。
【0035】
本発明による装置のさらに他の有利な実施態様では、裁断装置が第2の定置のクランプ装置のすぐ後に配置される。格別に有利には、裁断装置は第2の定置のクランプ装置の内部に配置される。このとき裁断装置は、針金の一片を切り離し、この一片が第2の定置のクランプ装置を通って落されるように構成される。それにより、針金が分離されている間格別にしっかりと保持され、それによって平滑な裁断エッジを得ることができる。このことは特に怪我の危険性を減らすために好ましい。
【0036】
所要のループ数に達した後の針金の的確な裁断は、本発明の有利な発展例では、裁断カッターを作動させるレバーが滑車を介して当接する、裁断を行うための機構、特にカムディスクが、特に電磁石への通電によって内方に揺動することによって実現される。
【0037】
ループの成形をいっそう改善するために、本発明による装置の有利な発展例では、曲げ父型および/またはクランプ装置の少なくとも1つが、曲げのときに曲げ部位の内側半径に押し込まれるラグを備えるように施工される。針金を曲げるときにこのようなラグを利用することは、従来技術から公知である。
【0038】
櫛状針金製本によって異なる判型と厚さの冊子を製作する方法は、いくつもの利点がある。任意のループ長さLと、幅Aと、有利には針金直径Dを備え、加工されるべき最大の冊子長さに対応するループ数をもつ、冊子を製本するための針金綴じ部材の完全自動式の製造が可能である。針金綴じ部材を製造する装置の装備転換や適合化は必要ない。特に需要に合わせて製造される針金綴じ部材の変形は、自動的な製造によって、および、本装置から針金綴じ部材の以後の加工部までの針金綴じ部材の搬送経路を非常に短くできるという可能性によって防止されるので、従来の装置に比べて故障の起こりやすさが大幅に減る。それによって特に、冊子のための、特に、極端な場合には部数が1部だけであるごく小部数の個人向けの冊子や書籍のための針金綴じ部材を、低コストにフレキシブルかつ迅速に製造することが可能である。
【0039】
この場合、ループ間隔やループ長さに関するパラメータは、本発明による装置によってセンサ装置を通じて検出され、製本されるべき冊子の判型と厚さおよび場合により穿孔の種類を決定して制御部に伝えられ、かつ/または前述した機器またはユーザーから制御部に送られる。
【0040】
第2のステップでは、針金綴じ部材のための製造パラメータが制御部によって決定され、第3のステップでは、電子的または機械的に互いに接続された装置によって針金綴じ部材が製造される。
【0041】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0042】
図1は、櫛状針金製本によって任意の判型と厚さの冊子を製本するための針金綴じ部材をフレキシブルに製造する、符号40が付された本発明の装置の全体的構造を示しており、この装置のうち、説明を簡略にするために本発明の要部だけを図示ないし説明する。本装置を駆動するために必要なその他の周知の駆動装置および/または案内部材やカムディスクは、概略的にのみ図示されるか、ないしは一般的な形でのみ説明される。
【0043】
2つを超えるループがある場合にはカーペット状針金41’’とも呼ばれる針金綴じ部材41,41’,41’’は、図2に示すように、ループ長さL、ループ間隔A、および針金直径Dを備えるループSと、ループ数Nとを有している。
【0044】
図3には、連続する綴じを有する、製本が完成した冊子10が示されている。図4には、それぞれただ1つのループを有する針金綴じ部材41’からなり、印刷媒体にあるそれぞれの穴12について正確に1つの針金綴じ部材41’が用いられた個別綴じが示されている。図5には、穴12が空いたままになるように互いに間隔をおいた、たとえば多重ループの複数の針金綴じ部材41’からなる櫛状針金製本が図示されている。前述した方式のそれぞれ上記以外の組合せは、当業者には明らかである。
【0045】
図6に示すように、それぞれ異なる針金直径(たとえば0.8mmから1.2mmまでの直径)をもつ針金1を有する針金備蓄ロール21,22および23を備える針金備蓄部20が設けられている。この場合、たとえば異なる着色によって区別することができ、前述した針金直径に割り当てることができる針金が使用される。
【0046】
それぞれの備蓄ロールに付属するつかみ具21’,22’,23’によって、針金の前端を、個々の針金備蓄ロール21から23から、モータで駆動される当業者には公知の図示しない1組の搬送ロールからなる搬送装置30へと搬送可能である。搬送装置30の後に配置され、それぞれの搬送ロールがわずかに互いにオフセットされて配置されている、従来技術に対応する別の3組の搬送ローラ3は、機械的に針金を引っ張り、ないしは針金を方向付けする役目をする。3つの針金備蓄ロールの代わりに、図7に示すように、有利には直径が1mmであるただ1つの針金備蓄ロール22を、製本されるべきすべての冊子判型について使用することも、本発明の範疇に含まれる。
【0047】
図2に示すようにカーペット状針金41’’とも呼ばれる針金綴じ部材41,41’,41’’を製造するために、針金搬送軌道2に沿って、ないしはX方向へ往復運動可能な第1のキャリッジ43で構成された、図1および図7から図11の針金曲げ装置40が用いられる。そのために、第1のキャリッジ43が針金方向2に沿ってスライド可能なように上に支持されている、装置40のハウジング内に配置された2つの案内部44,44’が設けられている。
【0048】
キャリッジ43は、第1のキャリッジ43に取り付けられた少なくとも1つの案内部44’’、44’’’によって針金方向2と平行にスライド可能なように支持された第2のキャリッジ43’を支持している。同様に、曲げ父型ロッド46が案内部46’によって第1のキャリッジ43の上に配置され、曲げ父型ロッド46の運動が、図7ではYと呼ぶ針金方向2に対して垂直方向に行われるようになっている。
【0049】
第2のキャリッジ43’は、針金1を挟み込むことができる第1のクランプ装置42を支持している。第1のクランプ装置42は、当業者には周知の図示しないカムまたは電磁石によって開閉される。第2のキャリッジ43’は、第1のクランプ装置42とは独立して作動し、当業者には周知の図示しないカムまたは電磁石によって開閉する送りクランプ装置50を支持している。
【0050】
曲げ父型ロッド46は、図12に拡大して示された、揺動可能に支持された曲げ父型42’’を支持している。曲げ父型42’’は、2つの揺動レバー71,71’に揺動可能に支持されている。揺動レバー71,71’はロッド72によって連結されていて、ばね作用で支えられているロッド70によって引き起こされるロッド72の前進運動が、曲げ父型ロッド46の内部への曲げ父型42’’の潜り込みを引き起こすようになっている。揺動レバー71,71’によって、内方に揺動した状態から外方に揺動した状態へと、曲げ父型の位置は平行に保たれる。ロッド70は、針金曲げ工程のときに曲げ父型42’’を一定の力で針金1に圧着するために、ばね73で初期応力をかけられている。この初期応力は、ばねハウジング74の内部に回転可能に取り付けられ、ばね73を押圧する、当業者には周知の図示しないネジによって、調整される。
【0051】
第2のクランプ装置42’は、ハウジングに定置に取り付けられ、当業者には周知の図示しないカムまたは電磁石によって開閉される。
【0052】
図7に示す第1の実施形態では、第1のキャリッジ43の駆動は、キャリッジの内部に支持された軸48と連結されたステップモータ(図示せず)によって行われ、それによって軸48の回転運動が2つのピニオン48’および48’’によって、装置40のハウジングに定置に配置されたロッド45から、キャリッジに可動に配置され、第2のキャリッジ43’に取り付けられたラック47へと伝達可能である。
【0053】
これに代わる実施形態では、ピニオン48’が両方のラック45,47に係合する。それにより、x方向に沿った第1のキャリッジ43の運動が、2倍の値で第2のキャリッジに伝えられる。
【0054】
図8には、連結された運動を行うための上記に代わる装置が図示されている。定置の支点55には、ロッカー52が揺動可能に取り付けられている。ロッカー52は、取付点51で、連結器53によって揺動可能に第1のキャリッジ43に取り付けられており、また第2の取付点51’で、連結器54によって揺動可能に第2のキャリッジ43’に取り付けられている。このとき支点55と、第1のキャリッジ43にある取付点51との間隔は、第1のキャリッジ43および第2のキャリッジ43’にある連結器53,54の取付点51,51’の間隔と実質的に等しい。この実施形態で第1のキャリッジ43が動くと、連結器53,54およびロッカー52介して、第2のキャリッジが2倍の量だけ直線状に案内部44’’,44’’’に沿って動く。
【0055】
図8と図9に示す実施形態に基づく本発明の装置で、針金綴じ部材41またはカーペット状針金41’’を製造するには、曲げ父型42’’を備える曲げ父型ロッド46が、電子制御装置100によるステップモータ49の相応の制御によって達成される、正弦波状の運動をY方向に行わなくてはならない。
【0056】
これに代わる有利な実施形態が図9から図11に示されている。次にこれらの図面を参照しながら、針金ループを曲げるときの本装置の機能について説明する。この実施形態は、揺動点62を中心として揺動可能に支持されたロッカー60を備えることを特徴としている。ロッカー60は、ロッカー60に達するピストン63によって伸ばされる。ピストン63は、ロッカー60の内部にある、当業者には周知の図示しないスピンドルによって、ロッカーの長手方向へ可動に支持されている。ピストン63の位置変化は、他方の端部にロッカー60が取り付けられた電動モータ61によって、または、定置にハウジングの中にあり、その運動が当業者には周知の図示しない継手を介してピストン63に伝えられる電動モータ61によって、得ることができる。
【0057】
ピストンは他方の端部で、曲げ父型ロッド46に揺動可能に取り付けられている。針金曲げ装置40が開いた位置にいるときにピストン63が伸びることで、第1のキャリッジ43がX方向にスライドし、その際に第2のキャリッジ43も運動連結を介して、図9から図11に示す2つのラックとピニオンまたは図8に示すロッカーによって、2倍の量だけ同じくX方向にスライドする。それによって曲げ父型42’’は、第1のクランプ装置42と第2の定置のクランプ装置42’の間の中央に常にとどまる。つまり、ロッカー60から突出するピストン63の一部が伸びたり縮んだりすることで、針金ループSのループ長さLを変えることができる。
【0058】
針金綴じ部材41,41’,41’’を製造するには、針金をクランプ装置42,42’および曲げ父型42’’に挿し、電子制御装置100を作動させることによって電磁石で、または従来技術に準ずる図示しないカムでクランプ装置を閉じ、すなわち、針金1はクランプ装置42,42’の間の区域1’で係止される。
【0059】
初期位置にあるとき、曲げ父型42’’は両クランプ装置42,42’の間の正確に中央に配置されており(図9参照)、このとき両クランプ装置42,42’の間隔は常にループ長さLの2倍である(図2参照)。つまりDIN A3からDIN A5の製作されるべき冊子判型については、これらの長さは、それぞれ2x25−80mmに、針金の曲げ半径による約2mmを加えた値になる。
【0060】
図10には、閉じる過程で曲げている途中の針金曲げ装置40が図示されている。ロッカー60の回転運動により、曲げ父型ロッド46が正弦波形の速度プロフィルで、曲げ父型ロッド46の案内部46’に沿って送られ、その際に、挟み込まれている針金片1’が前方に押される。それと同時に、ピストン63と曲げ父型ロッド46の間の取付点の円運動が、キャリッジ43が正弦波形の速度プロフィルで左方に向かって、第1のキャリッジ43の案内部44,44’に沿って運動することを引き起こす。それと同時に、第2のキャリッジ43’がクランプ装置42とともに2倍の値の正弦波形の速度プロフィルで、同じく左方に動く。このとき、それに応じて針金も備蓄ロール21,22,23から引き出される。
【0061】
運動の連結によって、曲げ父型42’’は引き続きクランプ装置42,42’の間の正確に中央にとどまっている。ばね73によって、曲げ父型42’’は一定の力で針金片1’に対して押圧され、それによって針金は、クランプ装置42,42’の挟み込み点の間で一定の力で引っ張られる。
【0062】
図11は、曲げが完了した後の本装置を示している。曲げ父型42’’の拡大図に見られるように、曲げ父型42’’は、曲げた後のスプリングバックがほぼなくなるように、針金1’を曲げ部位で型押しする2つのラグ80を側方に有している。クランプ装置42,42’は、従来技術から公知である、有利にはこれに匹敵するラグを有している。ループの脚部のスプリングバックを防止するために、当業者には周知の図示しない装置で、追加的に針金が型押しされる。
【0063】
ループSが完全に曲げられた後、針金1は送りクランプ装置50で係止され、続いてクランプ装置42,42’’が開かれる。揺動レバー71によって、曲げ父型42’’が、ループSから上方に向かって曲げ父型ロッドの中へ内方揺動する。第2の定置のクランプ装置42’の曲げ母型96(図13参照)は下方に向かって降ろされるので、ループSに対する送りが自由になる。次いで、送りクランプ装置が針金方向2でループ間隔Aだけ前方に向かって動き、第2の定置のクランプ装置42’があらためて針金1を係止し、送りクランプ装置50が開き、第1のキャリッジ43および第2のキャリッジ43’が初期位置に復帰して、次のループSの製作を開始する。次のループSの製作前に、ループ長さLをピストン63によって設定し、それによってループの幾何学構成を新たに調整することができる。有利には、この再調整はロッカー60の後退運動の間に行われ、それによって時間のロスなしに次のループを製作することができる。
【0064】
他の実施形態では、正弦波形に制御されるステップモータ49をオンすることによって運動が開始され、ただし針金ループSを曲げるための個々の運動の経過はそれによる影響を受けることなく、上に述べた経過に準じている。
【0065】
本発明の方法によれば、製造されるべきDIN A3からDIN A5まで、およびこれらに対応する米国の冊子判型すべてについて、12mmの一定のループ間隔Aが有利である。しかしながら、ループ間隔Aやループ長さLといったパラメータが自由に選択可能であることも、本発明の範疇に含まれる。
【0066】
最大で、製本されるべき最大の判型に対応する、電子制御装置110で設定されるループ数Nに達すると、図13と図14に示す針金裁断機90によって、針金綴じ部材41,41’,41’’が1つずつに分けられる。
【0067】
図13には、針金裁断装置90の側面図がクランプ装置42’とともに示されており、ここでは図を見やすくするためにハウジングカバーが省略されている。クランプ装置42’は、針金1を母型96に対して押圧する。この母型96はラグ96’を有している。裁断装置90のハウジング内のばねシャフト97’の中にある図示しない2つのばねが、母型96をラグ96’とともに図示しないストッパに対して押圧し、このストッパは可動に支持されており、たとえばカムディスクなどの制御によって下方に向かってばねに抗して押すことができ、それによって母型96を裁断装置90のハウジングの中に沈み込ませる。それによって母型96を経路の外に出し、針金1’を曲げた後にループSを送ることができる。
【0068】
第2の定置のクランプ装置42’のジョーの間には、レバーに裁断カッター91が取り付けられ、ばね94で初期応力をかけられている。当業者には周知の図示しない軸に摺動可能に取り付けられたカムディスク93のカム表面93’’と他方の側で接触し、ラグ93’を有している連結器92が、裁断カッター91と接触している。この軸は、ラグ93’に対応するウェブを備えているので、それによってカムディスク93は一緒に回転させられる。
【0069】
図14に示すように、カム表面93’’の他に、軸99を中心として揺動可能に支持された揺動レバー98もカムディスク93に係合している。この揺動レバーが軸99を中心に運動することで、カムディスク93は、連結器92がカム表面93’’と接触するように、または接触しないように、図示しない軸の上で摺動することができる。揺動レバー98は、当業者には周知の図示しない制御部によって制御される電磁石95によって動かされる。
【0070】
曲げ工程の間、カムディスクは、連結器92がカム表面93’’と接触しない位置にある。所要のループ数Nに達したときに初めて、揺動レバー98を引き付け、それによってカムディスク93を針金方向に動かし、それによって連結器92をカム表面93’’の上に摺動させる電磁石95が、制御部によって作動させられる。カム表面93’’の形状によって、連結器92は、裁断カッター91が上にあるレバーの方向に押される。それによって裁断カッター91は、裁断カッター91の幅に実質的に相当する針金片を針金から切り取る。切り取られた針金片は、針金落下通路を通って、針金曲げ装置40のハウジングの下側領域にある図示しない受止容器に落ちる。それに続いてカムディスク93が再び休止位置に摺動し、それに伴って連結器92が連結解除される。
【0071】
制御部は、適切なセンサ装置によって、針金綴じ部材41,41’,41’’の製造パラメータ、たとえば成形された針金綴じ部材41,41’,41’’の針金直径、ループ長さ(L)、ループ間隔(A)、ループ数(N)などを選択的に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置を示す概略図である。
【図2】Wire−O針金綴じ部材を示す図である。
【図3】ただ1つの針金綴じ部材で綴じられた冊子の実施形態を示す図である。
【図4】複数の個別針金綴じ部材で綴じられた冊子の実施形態を示す図である。
【図5】互いに間隔をおいて配置された複数の個別針金綴じ部材で綴じられた冊子の実施形態を示す図である。
【図6】さまざまな針金備蓄ロールを備える針金備蓄部を示す概略図である。
【図7】ラックとピニオンを備える本発明の針金曲げ装置を示す概略図である。
【図8】本発明による方法で使用される、第1および第2のキャリッジにロッカーを備える針金曲げ装置を示す概略図である。
【図9】曲げ父型ロッドにロッカーを備える本発明の針金曲げ装置を休止位置で示す概略図である。
【図10】曲げ父型ロッドにロッカーを備える本発明の針金曲げ装置を45°の作業位置で示す概略図である。
【図11】曲げ父型ロッドにロッカーを備える本発明の針金曲げ装置を最終位置で示す概略図である。
【図12】カバーを省略してばねハウジングを破断した曲げ父型ロッドを示す概略的な側面図である。
【図13】針金方向でカバーを省略した、裁断装置の前側と定置の第2のクランプ装置とを示す概略的な側面図である。
【図14】カバーを省略した、裁断装置の後側と定置の第2のクランプ装置とを示す概略的な側面図である。
【符号の説明】
1 針金
1’ 針金片
2 針金搬送軌道
3 搬送ローラ
10 冊子
12 穴
20 針金備蓄部
21,22,23 針金備蓄ロール
21’,21’,23’ つかみ具
30 搬送装置
40 針金曲げ装置
41,41’,41’’ 針金綴じ部材
42 クランプ装置
42’’ 曲げ父型
43 第1のキャリッジ
43’ 第2のキャリッジ
44,44’,44’’,44’’’ 案内部
45 ラック
46 曲げ父型ロッド
46’ 案内部
47 ラック
48 軸
48’,48’’ ピニオン
49 ステップモータ
50 送りクランプ装置
51,51’ 取付点
52 ロッカー
53,54 連結器
55 支点
60 ロッカー
61 電動モータ
62 揺動点
63 ピストン
70 ロッド
71,71’ 揺動レバー
72 ロッド
73 ばね
74 ばねハウジング
80 ラグ
90 針金裁断機装置
91 裁断カッター
92 連結器
93 カムディスク
93’ ラグ
93’’ カム表面
94 ばね
95 電磁石
96 母型
96’ ラグ
97’ ばねシャフト
98 揺動レバー
99 軸
100 電子制御装置
110 電子制御装置
Claims (9)
- シート状の被印刷体(11)の縁に沿って設けられた穴列(12)によって、複数のシート状の被印刷体(11)からなる冊子(10)を緩く綴じるために、シート状の被印刷体を針金綴じするための、ループ長さ(L)とループ数(N)をもち、前記ループ長さ(L)が、針金ループ(S)を曲げる直前に針金(1)を固定する第1のクランプ装置(42)と第2の定置のクランプ装置(42')との間隔によって実質的に決まり、前記ループ長さ(L)は、第1のクランプ装置(42)から第2の定置のクランプ装置(42')までの間隔の実質的に半分である、少なくとも1つの針金ループ(S)からなる針金綴じ部材(41,41',41'')を製造する装置において、
該製造する装置(40)が、針金(1)の搬送方向に沿って第2の定置のクランプ装置(42')と複数組の搬送ロール(30)との間を往復運動可能な第1および第2のキャリッジ(43、43')で構成されており、これらキャリッジは、前記針金綴じ部材(41,41',41'')が、冊子(10)のその都度の判型と厚さに合わせて需要に応じて、かつ綴じ工程の直前に製造されるように、針金(1)を曲げて針金綴じ部材(41,41',41'')にする手段(42、42''、46、48、48'、48''、49)を支持しており、前記手段(42、42''、46、48、48'、48''、49)は特に、前記第2のキャリッジ(43')によって支持された少なくとも1つの第1のクランプ装置(42)と、曲げ父型(42'')を支持する、前記第1のキャリッジ(43)によって支持された曲げ父型ロッド(46)であり、
前記第 1 のキャリッジ(43)が少なくとも1つのピニオン(48 ' ,48 '' )を軸(48)の上に有しており、このピニオンはラック(45,47)と平行な前記第 1 のキャリッジ(43)の運動が、正確に2倍大きな、前記第2のキャリッジ(43 ' )の運動を引き起こすように、定置の前記ラック(45)と、前記第2のキャリッジ(43 ' )の上にある平行な前記ラック(47)とに係合している
ことを特徴とする、針金綴じ部材を製造する装置。 - シート状の被印刷体(11)の縁に沿って設けられた穴列(12)によって、複数のシート状の被印刷体(11)からなる冊子(10)を緩く綴じるために、シート状の被印刷体を針金綴じするための、ループ長さ(L)とループ数(N)をもち、前記ループ長さ(L)が、針金ループ(S)を曲げる直前に針金(1)を固定する第 1 のクランプ装置(42)と第2の定置のクランプ装置(42 ' )との間隔によって実質的に決まり、前記ループ長さ(L)は、第 1 のクランプ装置(42)から第2の定置のクランプ装置(42 ' )までの間隔の実質的に半分である、少なくとも1つの針金ループ(S)からなる針金綴じ部材(41,41 ' ,41 '' )を製造する装置において、
該製造する装置(40)が、針金(1)の搬送方向に沿って第2の定置のクランプ装置
(42 ' )と複数組の搬送ロール(30)との間を往復運動可能な第 1 および第2のキャリッジ(43、43 ' )で構成されており、これらキャリッジは、前記針金綴じ部材(41,41 ' ,41 '' )が、冊子(10)のその都度の判型と厚さに合わせて需要に応じて、かつ綴じ工程の直前に製造されるように、針金(1)を曲げて針金綴じ部材(41,41 ' ,41 '' )にする手段(42、42 '' 、46、48、48 ' 、48 '' 、49)を支持しており、前記手段(42、42 '' 、46、48、48 ' 、48 '' 、49)は特に、前記第2のキャリッジ(43 ' )によって支持された少なくとも1つの第 1 のクランプ装置(42)と、曲げ父型(42 '' )を支持する、前記第1のキャリッジ(43)によって支持された曲げ父型ロッド(46)であり、
ロッカー(52)が定置の支点(55)に、前記第 1 のキャリッジ(43)にある第 1 の連結器(53)によって揺動可能に、また前記第2のキャリッジ(43 ' )にある第2の連結器(54)によって揺動可能にそれぞれ取り付けられており、前記ロッカーへの前記連結器(53,54)の取付間隔は、前記ロッカーへの前記第 1 の連結器(53)の取付点(51)と前記支点(55)との間隔に実質的に一致している
ことを特徴とする、針金綴じ部材を製造する装置。 - 新たなクランプ装置位置への移動によって異なるループ長さ(L)の変更が達成され、それと同時に前記曲げ父型(42'')が新たな中心点に自動的に移動する、請求項1または2記載の装置。
- 前記第1のクランプ装置(42)が閉じる運動をしている間、前記曲げ父型(42'')が前記第1のクランプ装置(42)と定置の前記第2のクランプ装置(42')との間の実質的に中心における円軌道上で、挟み込まれている針金片(1')の中心を前記両クランプ装置(42,42')の間の閉じ運動に対して垂直に外方に向かって押す、請求項1または2記載の装置。
- 前記第1のキャリッジ(43)と前記曲げ父型ロッド(46)が、互いに垂直な案内部(44,44',46')に沿った正弦波形の速度プロフィルをもつ重ね合わされた2つの運動を行うことによって、前記曲げ父型(42'')が円軌道上を案内される、請求項1または2項記載の装置。
- 互いに垂直な案内部(44,44',46')に沿った前記曲げ父型(42'')の正弦波形の速度プロフィルが、少なくとも1つのステップモータ(48,49)による制御によってピニオン(48',48'',49')を介して伝えられる、請求項5記載の装置。
- 前記の互いに垂直な案内部(44,44',46')に沿った前記曲げ父型(42'')の正弦波形の速度プロフィルが、支点(62)を中心とするロッカー(60)の揺動運動によって達成される、請求項5記載の装置。
- 曲げられたループ(S)のスプリングバックを減らすために、針金(1)が、閉じられた曲げ位置で曲げられた後に側方へ型押しされる、請求項1または2記載の装置。
- 裁断装置(90)が定置の前記第2のクランプ装置(42')のすぐ後に配置されている、請求項1または2記載の装置。
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