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Die
Erfindung betrifft einen Heftapparat einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Heftapparate
von Druckmaschinen, insbesondere von Rollenrotationsdruckmaschinen,
dienen dem Zusammenheften mehrerer, von einem bahnförmigen Bedruckstoff
abgetrennter Druckseiten zu einem sogenannten Heftprodukt. Abhängig von
der Dicke des herzustellenden Heftprodukts kommen unterschiedliche
Heftklammertypen zum Einsatz, die sich hinsichtlich ihrer Heftklammerbreite
sowie ihres Heftklammerdrahtdurchmessers unterscheiden können. Relativ
dünne Heftprodukte
mit einer Anzahl von bis zu zweiunddreißig Seiten werden mit Heftklammern
zusammengeheftet, deren Rückenbreite
bzw. Heftklammerbreite in etwa 11 mm und deren Drahtdurchmesser
in etwa 0,45 mm beträgt.
Relativ dicke Heftprodukte mit einer Seitenzahl von mehr als zweiunddreißig Seiten
werden hingegen mit Heftklammern zusammengeheftet, deren Rückenbreite
bzw. Heftklammerbreite in etwa 16 mm und deren Drahtdurchmesser
in etwa 0,55 mm entspricht.
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Nach
dem Stand der Technik ist es erforderlich, zur Verarbeitung unterschiedlicher
Heftklammertypen, also zur Verarbeitung von Heftklammern mit unterschiedlichen
Heftklammerbreiten und/oder Heftklammerdrahtdurchmessern, speziell
angepasste Heftapparate bereitzustellen. Die Anzahl der benötigten Heftapparate
entspricht dabei der Anzahl der unterschiedlichen Heftklammertypen.
Bislang ist aus dem Stand der Technik kein Heftapparat bekannt mit welchem
verschiedene Heftklammern, die sich hinsichtlich gewünschter
Heftklammerbreite und/oder hinsichtlich des gewünschten Heftklammerdrahtdurchmessers
unterscheiden, verarbeitet werden können. Hinsichtlich aus dem
Stand der Technik bekannter Heftapparate sei hier auf die
DE 199 58 573 C1 sowie
auf die
DE 15 61 092
C3 verwiesen.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde,
einen neuartigen Heftapparat einer Druckmaschine zu schaffen.
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Dieses
Problem wird durch einen Heftapparat einer Druckmaschine gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind in
die oder jede Heftkolbenscheibe mindestens zwei Heftkolbensysteme für unterschiedliche
Heftklammern bzw. Heftklammertypen integriert, wobei abhängig von
der gewünschten
Heftklammerbreite und/oder vom gewünschten Heftklammerdrahtdurchmesser
eines der Heftkolbensysteme aktivierbar und das oder jedes andere
Heftkolbensystem deaktivierbar ist.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, in die
Heftkolbenscheiben des Heftzylinders des erfindungsgemäßen Heftapparats mindestens
zwei Heftkolbensysteme zu integrieren, wobei jedes Heftkolbensystem
vorzugsweise zwei Heftkolben umfasst und der Bereitstellung von
Heftklammern mit unterschiedlicher Heftklammerbreite und/oder unterschiedlichem
Heftklammerdrahtdurchmesser dient. Die beiden Heftkolben eines Heftkolbensystems
sind dabei am Umfang des Heftkolbenzylinders um 180° zueinander
versetzt, wobei in der besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, in welcher in jede Heftkolbenscheibe des Heftzylinders
des erfindungsgemäßen Heftapparates zwei
Heftkolbensysteme für
zwei unterschiedliche Heftklammertypen integriert sind, die Heftkolben
der beiden Heftkolbensysteme am Umfang der Heftscheiben um 90° zueinander
versetzt sind. Mit dem erfindungsgemäßen Heftapparat ist es erstmals möglich, in
ein und demselben Heftapparat unterschiedliche Heftklammertypen,
die sich hinsichtlich ihrer Heftklammerbreite und / oder ihres Heftklammerdrahtdurchmessers
unterscheiden, zu verarbeiten.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung
weist der Heftapparat eine Kupplung auf, mit Hilfe derer abhängig von
der gewünschten
Heftklammerbreite und/oder vom gewünschten Heftklammerdrahtdurchmesser
eines der Heftkolbensysteme aktivierbar und das oder jedes andere
Heftkolbensys tem deaktivierbar ist. Vorzugsweise sind die Heftkolbensysteme
dabei über
die Kupplung derart aktivierbar und deaktivierbar, dass der Heftzylinder,
auf welchem die oder jede Heftkolbenscheibe und damit die Heftkolbensysteme
gelagert sind, im geöffneten
bzw. entkuppelten Zustand der Kupplung gegenüber einer Schließplatte
drehbar ist, um so eines der in die oder jede Heftkolbenscheibe
integrierten Heftkolbensysteme dadurch zum Einsatz zu bringen, dass
in der gewünschten
Relativposition zwischen Heftzylinder und Schließplatte die Kupplung geschlossen
bzw. einkuppelt wird.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden
Erfindung ist jeder Heftkolben jedes Heftkolbensystems von einer
Steuerspindel bzw. Steuerkurve ansteuerbar ist, wobei über eine
auf der jeweiligen Steuerspindel positionierbare Klemmeinrichtung
die Heftkolben aktivierbar und deaktivierbar sind. Vorzugsweise
sind die Heftkolben über
die Klemmeinrichtungen dabei derart aktivierbar und deaktivierbar,
dass von den Steuerspindeln der Heftkolben, die über die Kupplung zum Einsatz
gebracht sind, Klemmeinrichtung entfernt werden, und dass auf den
Steuerspindeln der Heftkolben, die über die Kupplung außer Einsatz
gebracht sind, Klemmeinrichtung positioniert werden.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1:
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Heftapparats einer Druckmaschine;
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2:
ein Detail des erfindungsgemäßen Heftapparats,
nämlich
einen Heftzylinder des Heftapparats in einer gegenüber 1 um
90° gedrehten Seitenansicht;
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3:
ein weiteres Detail des erfindungsgemäßen Heftapparats, nämlich eine
Heftkolbenscheibe des Heftzylinders in einer Ansicht analog zu 1;
und
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4:
die Heftkolbenscheibe der 3 im Querschnitt.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 in
größerem Detail
beschrieben.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Heftapparats 10,
wobei der Heftapparat 10 einen Heftzylinder 11 aufweist,
der an zwei gegenüberliegenden
Seitenwänden 12 eines
Gehäuses
bzw. Gestells 13 des Heftapparats 10 gelagert ist.
Der Heftzylinder 11 und dessen Lagerung an den Seitenwänden 12 des
Heftapparats 10 kann weiterhin 2 entnommen
werden.
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Der
Heftzylinder 11 des erfindungsgemäßen Heftapparats 10 verfügt über eine
drehbar an den Seitenwänden 12 des
Heftapparats 10 gelagerte Achse 14, wobei im Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 an der Achse 14 zwei
Heftkolbenscheiben 15 bzw. 16 mit Abstand voneinander
gelagert sind. Mit den beiden Heftkolbenscheiben 15 und 16 werden
zur Bereitstellung eines Heftprodukts Druckseiten mit zwei Heftklammern
verbunden. Sollen je Heftprodukt drei oder auch vier Heftklammern
vorhanden sein, so werden Heftzylinder mit einer entsprechend höheren Anzahl
an Heftkolbenscheiben verwendet.
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Mit
den Heftkolbenscheiben 15 und 16 des erfindungsgemäßen Heftapparats 10 wirken
jeweils eine Schneiddüse 17,
eine Biegerolle 18, ein Hefthorn 19 sowie eine
Schließplatte 20 zusammen.
Zur Bereitstellung einer gewünschten
Heftung wirken dabei die einer Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 zugeordnete
Schneiddüse 17,
Biegerolle 18, Hefthorn 19 sowie Schließplatte 20 mit
in die entsprechende Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 integrierten
Heftkolben 21 zusammen. Das Einfahren sowie Ausfahren der
Heftkolben 21 aus den Heftkolbenscheiben 15 bzw. 16 zur
Bereitstellung der gewünschten
Heftung im Zusammenspiel mit Schneiddüse 17, Biegerolle 18, Hefthorn 19 sowie
Schließplatte 20 wird über den Heftkolben 21 zugeordnete
Steuerspindeln 22 gesteuert. Die Steuerspindeln 22 werden über entsprechende
Steuerkurven 23 betätigt.
Wie insbesondere 4 entnommen werden kann, sind
die Heftkolben 21 an den jeweiligen Steuerspindeln 22 über sogenannte
Heftkolbenhebel 24 gelagert.
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Zur
Bereitstellung einer Heftung arbeiten die oben erwähnten Baugruppen
des erfindungsgemäßen Heftapparats 10 derart
zusammen, dass über eine
Schneiddüse 17 ein
Heftklammerdraht bereitgestellt wird, wobei die entsprechende Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 des
Heftzylinders 11 mit einem aus der Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 ausgefahrenen
Heftkolben 21 an der Schneiddüse 17 vorbei bewegt
wird. Ein am Heftkolben 21 gelagertes Schneidmesser 25 läuft bei
ausgefahrenen Heftkolben 21 an der Schneiddüse 17 vorbei
und schneidet in der gewünschten
Länge ein
Stück vom
Heftklammerdraht ab. Dieses abgeschnittene Stück des Heftklammerdrahts liegt
dann am Heftkolben 21 an, und der Heftzylinder 11 wird
weiter gedreht, so dass der Heftkolben 21 mit dem abgeschnittenen
Stück des
Heftklammerdrahts an der Biegerolle 18 vorbeibewegt wird, wobei
die Biegerolle 18 aus dem abgeschnittenen Stück des Heftklammerdrahts
einen U-förmig
gebogenen Heftklammerdraht bildet.
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Dieser
U-förmig
gebogene Heftklammerdraht wird dann unter weiterer Drehung des Heftzylinders 11 am
Hefthorn 19 vorbeibewegt, und in den Bereich der Schließplatte 20 gebracht,
wobei zwischen dem Heftzylinder 11 und der Schließplatte 20 miteinander
zu verheftende Druckseiten verlaufen. Der mit Hilfe der Biegerolle 18 U-förmig gebogene
Heftklammerdraht durchsticht dabei die miteinander zu verheftenden
Seiten und die Heftung wird mit Hilfe der Schließplatte 20 derart
geschlossen, dass die parallel verlaufenden Schenkel des U-förmig gebogenen Heftklammerdraht
umgebogen werden. Vor diesem Umbiegen des U-förmigen Heftklammerdraht und
damit vor dem Schließen
der Heftung wird der entsprechende Heftkolben 21 eingefahren.
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Die
in die Heftkolbenscheiben 15 und 16 integrierten
Heftkolben 21 sowie die mit der jeweiligen Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 zusammenwirkende Biegerolle 18,
Hefthorn 19 sowie Schließplatte 20 sind abhängig vom
jeweiligen, bereitzustellenden Heftklammertyp, also von der gewünschten
Heftklammerbreite sowie vom gewünschten
Heftklammerdrahtdurchmesser. Um nun mit dem erfindungsgemäßen Heftapparat
unterschiedliche Heftklammertypen bereitstellen zu können, sind
in die beiden Heftkolbenscheiben 15 und 16 des
gezeigten Ausführungsbeispiels
zwei Heftkolbensysteme I und II integriert. Jedes der beiden Heftkolbensysteme
I sowie II umfasst zwei Heftkolben 21, die am Umfang der
jeweiligen Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 um 180° zueinander
versetzt sind. Die Heftkolben 21 der beiden Heftkolbensysteme
I sowie II sind am Umfang der jeweiligen Heftkolbenscheibe 15 bzw. 16 um
90° zueinander
versetzt. Dies kann am besten 3 und 4 entnommen
werden.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung sind demnach zur Bereitstellung
von zwei unterschiedlichen Heftklammertypen mit ein und demselben
Heftapparat in die Heftkolbenscheiben 15 und 16 insgesamt
vier Heftkolben 21 integriert, wobei jeweils zwei Heftkolben 21 ein
Heftkolbensystem I bzw. II bilden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
beinhaltet das Heftkolbensystem I die Bauteile zur Bereitstellung
einer Heftklammer mit einem Heftklammerdrahtdurchmesser von in etwa
0,45 mm und einer Rückenbreite
von in etwa 11 mm, das Heftkolbensystem II beinhaltet die Bauteile
zur Bereitstellung einer Heftklammer mit einem Heftklammerdrahtdurchmesser von
in etwa 0,55 mm und einer Rückenbreite
bzw. Heftklammerbreite von in etwa 16 mm. Abhängig von der gewünschten,
bereitzustellenden Heftklammerbreite sowie abhängig vom gewünschten
Heftklammerdrahtdurchmesser ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
entweder das Heftkolbensystem I oder das Heftkolbensystem II aktiviert,
wobei das andere Heftkolbensystem dann deaktiviert ist.
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Zur
Aktivierung sowie Deaktivierung der Heftkolbensysteme I und II abhängig von
der gewünschten
Heftklammerbreite sowie vom gewünschten
Heftklammerdrahtdurchmesser verfügt
der erfindungsgemäße Heftapparat 10 über eine
Kupplung 26, die als Eindeutigkeitskupplung bezeichnet
werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel,
in dem in die Heftkolbenscheiben 15 und 16 zwei
Heftkolbensysteme I und II integriert sind, verfügt die Kupplung 26 des
erfindungsgemäßen Heftapparats 10 über zwei
Kuppelstellungen, um entweder das Heftkolbensystem I oder das Heftkolbensystem
II zu aktivieren oder zu deaktivieren.
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Die
Heftkolbensysteme I und II sind dabei über die Kupplung 26 derart
aktivierbar und deaktivierbar, dass der Heftzylinder 11 im
entkuppelten Zustand und damit bei geöffneter Kupplung relativ zur Schließplatte 20 drehbar
ist, um so eines der in die Heftkolbenscheiben 15 und 16 integrierten
Heftkolbensysteme I und II dadurch zum Einsatz zu bringen, dass
in der gewünschten
Relativposition zwischen dem Heftzylinder 11 und der Schließplatte 20 die Kupplung 26 eingekuppelt
bzw. geschlossen wird. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass entweder die
Heftkolben 21 des Heftkolbensystems I oder die Heftkolben 21 des
Heftkolbensystems 11 mit der Schließplatte 20 sowie der
Schneiddüse 17,
der Biegerolle 18 sowie dem Hefthorn 19 der jeweiligen
Heftkolbenscheibe 15 und 16 zusammenwirken.
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Wie 2 zeigt,
verfügt
die Kupplung 26 über
zwei Kupplungsscheiben 27 und 28, die in der Darstellung
der 2 ineinander greifen. In 2 ist die
Kupplung 26 demnach im eingekuppelten bzw. geschlossenen
Zustand gezeigt. Wird die Kupplungsscheibe 28 außer Eingriff
mit der anderen Kupplungsscheibe 27 gebracht und demnach
die Kupplung 26 geöffnet,
so kann der Heftzylinder 11 zusammen mit der Kupplungsscheibe 28 gegenüber der Kupplungsscheibe 27 verdreht
werden. Durch diese Verdrehung ist die Relativposition der Heftkolben 21 der
Heftkolbensysteme I sowie II relativ zu Schließplatte 20 und damit
auch relativ zur Schneiddüse 17, Biegerolle 18 sowie
Hefthorn 19 einstellbar, um so letztendlich gezielt eines
der beiden Heftkolbensysteme I sowie II je Heftkobenscheibe 15 bzw. 16 zum Einsatz
zu bringen.
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Die
einzelnen Heftkolben 21 der beiden Heftkolbensysteme I
sowie II, die über
die Steuerspindeln 22 angesteuert werden, sind mit Hilfe
von Klemmeinrichtungen 29 aktivierbar sowie deaktivierbar.
Zur Deaktivierung der Heftkolben 21 des jeweiligen Heftkolbensystems,
welches über
die Kupplung 26 außer Einsatz
gebracht worden ist, werden auf den Steuerspindeln 22 der
entsprechenden Heftkolben 21 die Klemmeinrichtungen 29 angeordnet.
Sollen hingegen Heftkolben 21 des Heftkolbensystems, welches über die
Kupplung 26 zum Einsatz gebracht worden ist, aktiviert
werden, so werden die Klemmeinrichtungen 29 von den entsprechenden
Spindeln 22 entfernt. In der Darstellung der 3 sind
auf allen Steuerspindeln 22 entsprechende Klemmeinrichtungen 29 positioniert,
wobei gemäß 3 eine
mit den Klemmeinrichtungen 29 zusammenwirkende Rasteinrichtung 30 in
Ausnehmungen der jeweiligen Klemmeinrichtungen 29 eingreift.
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Neben
den Heftkolben 21 sind ebenfalls die mit der jeweiligen
Heftkolbenscheibe 15 und 16 zusammenwirkende Biegerolle 18,
das Hefthorn 19 sowie die Schließplatte 20 abhängig vom
bereitzustellenden Heftklammertyp. Im Sinne der hier vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, zur Umstellung des erfindungsgemäßen Heftapparats 10 von
einem Heftklammertyp auf den anderen Heftklammertyp die Biegerolle 18,
das Hefthorn 19 sowie die Schließplatte 20 auszutauschen.
Diese Bauteile bzw. Baugruppen des Heftapparats 10 sind
demnach abhängig
von der gewünschten
Heftklammerbreite sowie vom gewünschten
Heftklammerdrahtdurchmesser austauschbar.
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Weiterhin
wird im Sinne der hier vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass
die Schneiddüse abhängig von
der gewünschten
Heftklammerbreite sowie vom gewünschten
Heftklammerdrahtdurchmesser einen entsprechenden Heftklammerdraht
bereitstellt, wobei die Schneiddüse 17 derart
motorisch gesteuert ist, dass die Vorschubgeschwindigkeit derselben
von der gewünschten
Heftklammerbreite abhängig
ist.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 erfolgt die Deaktivierung
sowie Aktivierung der Heftkolbensysteme I und II bzw. die Deaktivierung
und Aktivierung der Heftkolben 21 der Heftkolbensysteme
I und II über
die Kupplung 26 sowie Klemmeinrichtungen 29 vorzugsweise
manuell. Das Öffnen
und Schließen
der Kupplung 26, das Verdrehen des Heftzylinders 11 bei
geöffneter
Kupplung 26 sowie das Austauschen von Biegerolle 18,
Hefthorn 19 sowie Schließplatte 20 erfolgt
vorzugsweise manuell. Gleiches gilt für das Positionieren bzw. Entfernen
der Klemmeinrichtungen 29 auf den Steuerspindeln 22.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Öffnen sowie Schließen der
Kupplung 26 und das Verdrehen des Heftzylinders 11 bei
geöffneter
Kupplung ebenfalls automatisch erfolgen kann. Ebenso kann das Austauschen
von Biegerolle 18, Hefthorn 19 sowie Schließplatte 20 automatisiert
erfolgen, indem Traversen, an welchen die Baugruppen gelagert sind, entsprechend
relativ zum Heftzylinder verschwenkt werden.
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- 10
- Heftapparat
- 11
- Heftzylinder
- 12
- Seitenwand
- 13
- Gestell
- 14
- Achse
- 15
- Heftkolbenscheibe
- 16
- Heftkolbenscheibe
- 17
- Schneiddüse
- 18
- Biegerolle
- 19
- Hefthorn
- 20
- Schließplatte
- 21
- Heftkolben
- 22
- Steuerspindel
- 23
- Steuerkurve
- 24
- Heftkolbenhebel
- 25
- Schneidmesser
- 26
- Kupplung
- 27
- Kupplungsscheibe
- 28
- Kupplungsscheibe
- 29
- Klemmeinrichtung
- 30
- Rasteinrichtung