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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heften gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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Vorrichtungen
zum Heften von gefalzten Signaturen bzw. Druckprodukten werden in
der Druckweiterverarbeitung in unterschiedlichen Bauformen und Leistungsdaten
eingesetzt. Weit verbreitet ist beispielsweise der Einsatz von Heftköpfen
in Sammelheftern. In Sammelheftern werden gefalzte Druckprodukte
vereinzelt, auf einer Transportkette oder dergleichen abgelegt,
gesammelt und zusammengetragen. Anschließend werden sie
in einer Heftstation geheftet und anschließend ggf. einer
Weiterverarbeitungseinheit für den Randbeschnitt, einer Auslage
oder dergleichen zugeführt. Ein solcher Sammelhefter ist
beispielsweise aus der
EP
0 916 514 A1 bekannt.
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Der
bekannte Sammelhefter besitzt eine Heftstation, in der aufeinander
liegende Falzbogen mit Hilfe einer Klammer, insbesondere einer Drahtklammer,
geheftet werden. Hierzu dienen oberhalb der Sammelkette angeordnete
Heftköpfe und zwischen den Sammelketten anstelle der Führungsleiste angeordnete
Klinscher, welche die freien Enden der durch die Falzbogen gestochenen
Klammern umbiegen. Heftstationen und Heftköpfe für
diesen Zweck sind beispielsweise aus der
DE 44 44 220 C2 bekannt.
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Der
in der
DE 44 44 220
C2 beschriebene Heftkopf besitzt einen Former und einen
Umbieger, welche zusammenwirken zum Ausformen von Klammern aus Drahtabschnitten.
Die ausgeformten Klammern werden von einer Klammerstütze
in Nuten des Umbiegers geführt und mittels eines Treibers
auf das zu heftende Produkt hinzubewegt und durch dieses hindurchgetrieben.
Unterhalb des Produktes befinden sich in der Heftposition Klinscher
oder Heftpfannen mit napfförmigen Ausnehmungen zum Umbiegen
der Schenkel der Klammer. Der Antrieb von Umbieger und Treiber erfolgt
durch mit einer Kurvensteuerung verbundene Pleuel.
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Nachteilig
bei derartigen Heftköpfen ist, dass die Schenkel der Klammer
nach der Klammerbildung aus dem Umbieger hervorstehen. Bis zum eigentlichen
Heften können die Schenkel der Klammer, insbesondere durch
in den Heftbereich einlaufende Produkte, deformiert werden. Bei
deformierten Klammern kommt es dann zu Problemen beim Einstechen der
Klammern in das Produkt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Führung
der Klammer zu optimieren und die Nachteile des Standes der Technik
zu beheben.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Heften zusammengetragener
Druckprodukte gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von
Anspruch 1.
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Die
erfindungsgemäße Heftvorrichtung weist einen Heftkopfgrundkörper
mit einem Former, einem Umbieger, einer Klammerstütze und
einem Treiber auf. Der Former hat eine Stütznase zum stützen
des Drahtabschnitts und eine Steuernase zum Steuern der Ausschwenkbewegung.
Die Steuernase wirkt hierbei mit einer Steuerkante des Treibers
zusammen. Die Stütznase ragt über die Kontur der
Steuernase hinaus. Der Stützbereich des Formers ist in
einer vorteilhaften Ausgestaltung bis an die Steuerkante des Treibers
vorgezogen, um den Drahtabschnitt maximal tief in die Umbiegerrillen
des Umbiegers einzuziehen, und so eine für die einschwenkende
Klammerstütze günstige Ablageposition zu erreichen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kontur der Steuernase
kurvenförmig ausgestaltet. Dies ermöglicht eine
optimale Abstimmung zwischen Schwenkbewegung und Länge
der Stütznase.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Klammerstütze
eine gekrümmte Führungsfläche auf, die
in ihren beiden seitlichen Stützbereichen mit Ausnehmungen
versehen ist. Vorteilhafter Weise sind diese Ausnehmungen räumliche
Anfasungen unter einem Winkel von etwa 30° und enden kurz
vor der Klammerstützenspitze. Dies hat den Vorteil, dass
die im eingeschwenkten Zustand am Klammerrücken anliegende
Führungsfläche auch Klammerstützbereiche
genannt, nicht verklemmen kann, weil aufgrund der Ausnehmungen genügend
Spielraum für Toleranzen vorhanden ist. Dennoch wird die Klammer
im Bereich der Klammerstützenspitze auf ihrer vollen Breite
gestützt.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Klammerstütze
schwenkbar im Umbieger gelagert. Die Schwenkbewegung der Klammerstütze wird
durch eine Steuerkurve und einen Steuernocken im Zusammenwirken
mit einer Steuerrolle gesteuert. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere
bei der Verarbeitung von dicken Drähten oder leicht verschmutzten
oder korrodierten Drähten, bei denen während des
Heftvorgangs ein erhöhter Kraftbedarf besteht, die Klammerstütze
formschlüssig den Drahtabschnitt im Umbieger positioniert.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der 1 bis 8 der
beigefügten Zeichnungen.
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Hierbei
zeigen:
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1 eine
vereinfachte schematische Darstellung eines Sammelhefters mit einer
Heftstation nach dem Stand der Technik,
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2 eine
perspektivische Darstellung des in der Heftstation 24 des
Sammelhefters nach 1 geführten Heftkopfs 26 gemäß dem
Stand der Technik,
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3 einen
Schnitt durch einen Heftkopf in einer ersten Arbeitsposition
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4 einen
Schnitt durch einen Heftkopf in einer zweiten Arbeitsposition
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5a–d
die Führung einer gebildeten Klammer durch die Klammerstütze
in verschiedenen Momentaufnahmen
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6 eine
Klammerstütze
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7 eine
dreidimensionale Detailansicht eines Heftkopfs kurz vor dem Heften
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8 eine
Detailansicht zweier verschiedener Former in einer Schnittdarstellung.
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Der
in 1 dargestellte typische Sammelhefter ist mit 150 bezeichnet
und besitzt eine Sammelkette 22 als Transporteinrichtung.
Auf diese Sammelkette werden einzelne Falzbogen oder gefalzte Signaturen 17, 18, 23 aus
den Stapeln in den Falzbogenanlegern 50, 61, 62 abgelegt.
Unter der Sammelkette 22 ist eine Führungsleiste 25 angeordnet,
deren oberer Abschnitt 21 schneidenförmig ausgebildet
ist und deren Geradlinie die Transport- und Heftlinie festlegt.
Die Sammelkette 22 bildet zusammen mit der Führungsleiste 25 eine
im Wesentlichen dachförmige Auflage, auf der die gesammelten
Falzbogen 60 rittlings in Richtung des Pfeils P zu einer
Heftstation 24 transportiert werden, in der sie mit Hilfe
von Klammern geheftet werden. Hierzu dienen oberhalb der Sammelkette
angeordnete Heftköpfe 26 sowie darunter angeordnete
Paare von Klinschern 51/52, welche die freien
Enden der von den Heftköpfen 26 durch die Falzbogenstapel 60 gestochenen
Klammern umbiegen.
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In 2 ist
einer der Heftköpfe 26 aus 1 in der
Heftstation 24 des Sammelhefters 150 näher dargestellt.
Der Heftkopfgrundkörper 105 ist mit einer Aufnahmeschiene 108 fest
verbunden, die eine horizontale zyklische Bewegung ausführt,
bei der der Heftkopf auf die Transportgeschwindigkeit des zu heftenden,
gesammelten Falzbogenstapels 60 gebracht wird. Zusätzlich
zur seitlichen Verschiebung der Aufnahmeschiene 108 werden über
Nuten in zwei Steuerschienen 109 und 110 ein in
dieser Figur nicht dargestellter Schieber und Treiberschieber vertikal
bewegt. Aus der Relativbewegung zwischen Treiberschieber und Schieber
werden außerdem die übrigen Bewegungen in der
Heftvorrichtung abgeleitet.
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An
dem Heftkopfgrundkörper 105 ist ein Abschneidkasten 120 angeordnet,
in den der Heftdraht 5 eingeführt wird und entsprechend
der erforderlichen Drahtlänge abgeschnitten wird. Dabei
hängt die erforderliche Drahtlänge z. B. von der
Dicke des zu heftenden Stapels ab, sowie von der Art der Drahtheftung.
Im Folgenden ist der erfindungsgemäße Heftkopf
hinsichtlich seiner Darstellung und Beschreibung auf die wesentlichen
Komponenten beschränkt.
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In
den 3 und 4 ist ein erfindungsgemäßer
Heftkopf 100 mit seinen wesentlichen Elementen wie Former 1,
Umbieger 2, Klammerstütze 3 und Treiber 4 in
zwei verschiedenen Arbeitspositionen dargestellt.
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Während
des Klammerbildungs- und Heftvorganges werden Treiber 4 und
der Umbieger 2 zusammen mit der Klammerstütze 3 vertikal
nach unten bewegt. Former 1 führt, ausgelöst
durch die Abwärtsbewegung des Treibers 4, eine
Schwenkbewegung um Drehpunkt 8 gegen die Federkraft der
Feder 7 aus, wobei ein erster Anschlag durch den einstellbaren
Anschlag 9 und ein zweiter Anschlag durch den Treiber 4 gebildet
wird (in 3 liegt der Former 1 am
einstellbaren Anschlag 9 an, in 4 liegt
der Former 1 am Treiber 4 an). Die Klammerstütze 3 führt eine
Schwenkbewegung um Drehpunkt 10 aus. Die Verschwenkung
erfolgt durch die Federkraft einer Drehfeder 11 und durch
die Abwärtsbewegung des Umbiegers 2, wobei die
Klammerstütze 3 eine Steuerrolle 33 besitzt,
welche auf einer Steuerkurve 12 (5a–5d)
abrollt.
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Nachfolgend
wird kurz der Klammerbildungsvorgang beschrieben: Ein im Abschneidkasten 120 in
passender Länge zugeschnittener Drahtabschnitt 5 wird
dem Former 1 zugeführt und dort von einem Magneten 6 gehalten.
Der Umbieger 2 wird vertikal nach unten auf den Drahtabschnitt 5 hinzubewegt.
Wie aus 7 ersichtlich, besitzt der Umbieger 2 zwei
Schienen mit je einer innen liegenden Führungsnut 20,
den sogenannten Umbiegerrillen. Wenn der Umbieger 2 auf
die aus dem Former 1 überstehenden Enden des Drahtabschnitts 5 trifft,
werden diese Enden um ca. 90° in die Führungsnuten 20 gebogen.
Diese umgebogenen Enden des Drahtabschnitts 5 stellen die
Schenkel, das unverbogene Mittelstück stellt das Joch der
Klammer 5'' dar. Sobald die Klammer 5'' gebildet
ist, wird der Former 1 ausgeschwenkt und die Klammerstütze 3 eingeschwenkt. Aufgabe
der Klammerstütze 3 ist es, die Klammer 5'' möglichst
lange zu stützen, d. h. das Joch der Klammer 5'' zu
führen und die Schenkel der Klammer 5'' in den
Führungsnuten 20 des Umbiegers 2 zu stabilisieren
(siehe auch 6). Dadurch wird ein Umknicken
der Schenkel der Klammer 5'' vermieden.
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In 4 ist
der Heftkopf 100 zu einem späteren Zeitpunkt dargestellt.
Der Klammerbildungsvorgang ist bereits abgeschlossen und die Klammer 5'' wurde
vom Treiber 4 in ein Produkt 200 gestoßen. Nicht
dargestellt sind Heftpfannen oder Klinscher zum Umbiegen der Schenkel
der Klammer 5'', welche sich unterhalb des Produktes 200 befinden.
Der Former 1 wurde vom Treiber 4 ausgelenkt, ebenso die
Klammerstütze 3. Der Treiber 4 befindet
sich im Moment des Heftens in seinem tiefsten Punkt und wird nachfolgend
wieder vertikal nach oben bewegt.
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In
den 5a–d ist der Klammerbildungsvorgang dargestellt,
insbesondere auch der erfindungsgemäße Bewegungsablauf
der Klammerstütze 3. 5a zeigt
eine Momentaufnahme kurz vor Beginn der Klammerbildung. Die Steuerrolle 33 der Klammerstütze 3 liegt
an dem senkrechten Kurvensegment der Steuerkurve 12 an
und hält die Klammerstütze 3 in ausgeschwenktem
Zustand. Durch die weitere Abwärtsbewegung des Umbiegers 2 setzt der
Klammerbildungsvorgang ein. Zusammen mit dem Umbieger 2 wird
auch die Klammerstütze 3 abwärts bewegt.
Die Steuerrolle 33 folgt dabei der Steuerkurve 12 und
bewirkt ein Einschwenken der Klammerstütze 3,
so dass diese die Klammer 5'' ab dem Moment ihrer Bildung
stützt. Aufgrund der Reibungskraft der Klammer 5'' im
Umbieger 2, welche insbesondere bei dicken Drähten
schnell größer ist als die Federkraft der Drehfeder 11,
würde die Klammer 5'' mit dem Umbieger vertikal
nach unten bewegt und die Klammerstütze 3 ausgeschwenkt
werden. Um dies zu verhindern besitzt der Heftkopf 100 einen Steuernocken 13,
welcher die Klammerstütze 3 weiter in eingeschwenktem
Zustand hält, so dass die Klammerstütze 3 länger
ihre Stütz- und Führungsfunktion ausführen
kann und die Schenkel der Klammer 5'' nicht über
den Umbieger 2 hinausstehen. Die Steuerrolle 33 der
Klammerstütze 3 rollt dabei, wie in 5b gezeigt,
auf dem Steuernocken 13 ab. Erst wenn der Treiber 4 weiter
abwärts bewegt wird, also kurz vor dem Heftvorgang, wird
die Klammerstütze 3, wie in 5c dargestellt,
ausgeschwenkt. Bei der Aufwärtsbewegung von Treiber 4 und
Umbieger 2 mit Klammerstütze 3 wird die
Steuerrolle 33, wie in 5d dargestellt
an der dem Treiber 4 abgewandten Seite des Steuernockens 13 entlang
bewegt.
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Des
Weiteren ist aus den 5c und 5d erkennbar,
wie die Ausschwenkbewegung des Formers 1 gesteuert wird.
Die Steuernase 16 des Formers 1 ragt über
die Stütznase 15 hinaus und wirkt mit der Stirnfläche 40 des
Treibers bei dessen Auf- und Abwärtsbewegung zusammen.
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In 6 ist
eine erfindungsgemäße Klammerstütze 3 eines
Heftkopfs 100 im Detail dargestellt. Die Klammerstütze 3 besitzt
eine gekrümmte Führungsfläche 34,
an welcher das Joch der Klammer 5'' entlang gleitet und
geführt wird. Weiter besitzt die Klammerstütze 3 zwei
seitliche Stützflächen 31, welche die
Schenkel der Klammer 5'' in den Führungsnuten 20 des
Umbiegers 2 (hier nicht dargestellt, siehe 7)
halten. In den Bereichen, wo Führungsfläche 34 und
Stützflächen 31 aneinander stoßen,
besitzt die Klammerstütze 3 jeweils eine Ausnehmung in
Form einer Fase 32 gebildet, z. B. durch eine räumliche
Anfasung unter einem Winkel von etwa 30°. Prinzipiell sind
aber auch Winkel zwischen 20° und 40° denkbar.
Die Fase 32 verhindert dabei ein Verklemmen von Umbieger 2,
Klammer 5'' und Klammerstütze 3. Die
Fase 32 erstreckt sich jedoch nicht bis hin zu Klammerstützenspitze 30,
so dass sich die Stützflächen 31 in der
Klammerstützenspitze 30 über die volle
Breite wirksam ist. Hierdurch kann die Klammer 5'' vorteilhafter
Weise länger geführt werden.
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Die
Position der bereits obenstehend beschriebenen Führungsnuten 20 des
Umbiegers 2 geht aus 7 hervor.
Hierbei ist auch zu erkennen, dass dem Former 1 ein neuer
Drahtabschnitt 5 zugeführt wird, noch während
die bereits geformte Klammer 5'' in ein nicht dargestelltes
Produkt 200 eingestochen wird. Dadurch wird die Taktrate,
mit der ein Heftkopf 100 heften kann, erhöht.
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8 zeigt
in vergrößerter Darstellung eine Momentaufnahme
des Klammerbildungsvorganges zu dem Zeitpunkt, als dieser gerade
abgeschlossen ist. Der Treiber 4 wird vertikal weiter nach
unten bewegt, um die gebildete Klammer 5', 5'' in
ein nicht dargestelltes Produkt 200 zu stechen. Die Klammerstütze 3 wird
eingeschwenkt, um die Klammer 5', 5'' zu stützen.
In 8 sind zwei alternative Ausführungsformen
des Formers 1, 1' dargestellt: Eine Ausführungsform
eines Formers 1' nach dem Stand der Technik und eine erfindungsgemäße
Ausführungsform eines Formers 1. Die Außenkontur
des erfindungsgemäßen Formers 1 wurde
mit größerer Linienstärke und die Außenkontur
des Formers 1' nach dem Stand der Technik wird strichliniert
dargestellt. Dadurch wird deutlich, dass der Former 1 eine
Stütznase 15 besitzt. Die Aufgabe dieser Stütznase 15 ist es,
die Klammer 5'' länger zu halten und deren Abwärtsbewegung
aufzuhalten. Der Former 1' besitzt keine solche Stütznase,
weshalb sich die Klammer 5' bereits in einer tieferen Position
befindet und die Schenkel der Klammer 5' aus dem Umbieger 2 hervorstehen.
Zur Ausbildung der Stütznase 15 wurde die untere
Backe des Formers 1 verglichen mit der unteren Backe des
Formers 1' um den Betrag x verlängert.
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- 1
- Former
- 1'
- Former
in einer Ausführungsform nach dem Stand der Technik
- 2
- Umbieger
- 3
- Klammerstütze
- 4
- Treiber
- 5
- Drahtabschnitt
- 5
- Klammer
- 5''
- Klammer
- 6
- Magnet
- 7
- Feder
- 8
- Drehpunkt
Former
- 9
- einstellbarer
Anschlag
- 10
- Drehpunkt
Klammerstütze
- 11
- Drehfeder
- 12
- Steuerkurve
- 13
- Steuernocken
- 15
- Stütznase
- 16
- Steuernase
- 17
- gefalzte
Signaturen
- 18
- gefalzte
Signaturen
- 20
- Führungsnut
- 21
- Abschnitt
- 22
- Sammelkette
- 23
- gefalzte
Signaturen
- 24
- Heftstation
- 25
- Führungsleiste
- 26
- Heftkopf
- 30
- Klammerstützenspitze
- 31
- seitlicher
Stützbereich
- 32
- Ausnehmung/Fase
- 33
- Steuerrolle
- 34
- Führungsfläche
- 40
- Stirnfläche
des Treibers
- 50
- Falzbogenanleger
- 51
- Klinscher
- 52
- Klinscher
- 60
- Falzbogen
- 61
- Falzbogenanleger
- 62
- Falzbogenanleger
- 100
- Heftkopf
- 105
- Heftkopfgrundkörper
- 108
- Aufnahmeschiene
- 109
- Steuerschiene
- 110
- Steuerschiene
- 120
- Abschneidkasten
- 150
- Sammelhefter
- 200
- Produkt
- x
- Maß für
Stütznase
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0916514
A1 [0002]
- - DE 4444220 C2 [0003, 0004]