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Vorrichtung zum Ausrichten von Lochungen eines Blätterpacks Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten von Lochungen im Bereich des Rückens eines
Blätterpacks, in die eine Drahtwendel eingedreht werden soll, wobei gekrümmte Zinken
vorgesehen sind, die in die Lochungen zu deren Ausrichtung einschwenkbar sind.
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Bei der Herstellung von sogenannten "Spiralblockst', d.h.
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Blätterpacks, die durch eine Drahtwendel im Bereich ihres rückens
gebunden sind, wird gefordert, daß die Drahtwendel einen möglichst geringen Krümmungsradius
hat, um die Dicke des Rückens des Blätterpacks nicht übermäßig zu vergrößern.
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Die Lochungen im Blätterpack sollen möglichst klein im Verhältnis
zum Durchmesser des Drahtes sein, um eine feste Bindung zu gewährleisten. Die Lochungen
im Blätterpack können jedoch nur geradlinig, z.B. durch Stanzen, hergestellt werden.
Sie müssen daher or dem Einführen der Drahtwendel entsprechend
der
Krümmung der Drahtwendel ausgerichtet werden, um diese einführen zu können.
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Bei einer bekannten Vorrichtung nach der Deutschen Patentschrift 1
008 708 wurde der Blätterpack durch Zinken ausgerichtet, die hakenförmig ausgebildet
waren und vor dem Einwinden der Drahtwendel durch die Lochungen hindurchgeführt
wurden. Damit diese Zinken überhaupt automatisch in die Lochungen einführbar waren,
mußten sie einen erheblich geringeren Durchmesser haben als die Lochungen selbst.
Die Zinken wurden in den Lochungen hin- und hergeschaukelt, um so durch ihre Bewegung
eine Ausrichtung des Blätterpacks zur Annäherung der Krümmung der Lochungen an den
Durchmesser der Drahtwendel .herbeizu£ühren. Eine gute Annäherung war jedoch mit
der bekannten Vorrichtung nicht möglich, da die Zinken einen zu geringen Durchmesser
hatten. Ferner waren die Zinken mechanisch sehr gefährdet, da sie wegen der durchzuführenden
Schaukelbewegung eine große Länge bei geringem Durchmesser haben mußten. Um Störungen
beim automatischen Eindrehen der Drahtwendel zu verhindern, mußten daher die Lochungen
mit einem größeren Durchmesser hergestellt werden oder die Drahtwendel mußte einen
größeren Krümmungsradius haben, so daß die oben genannten Forderungen nicht optimal
erfüllt werden konnten.
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Ähnlich war eine bekannte Vorrichtung nach der US-Patentschrift 2
649 120 ausgebildet. Auch dort traten die gleichen Schwierigkeiten auf.
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Es ist ferner eine Vorrichtung nach der Deutschen Patentschrift 961
616 bekannt geworden, bei der der Blätterpack mit seinen Lochungen auf zwei Zinken
oder Haken aufgereiht wurde. Diese Vorrichtung ist für eine automatische Arbeitsweise
nicht geeignet.
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Es ist ferner aus der Deutschen Patentschrift 910 285 eine Vorrichtung
bekannt geworden, bei der vor dem Einführen der Drahtwendel der Blätterpack mit
seinem Rücken gegen ein zylindrisch gekrümmtes Formteil geführt wird, um somit den
Rücken und die Lochungen auszurichten. Um dies zu bewerkstelligen, muß jedoch die
den Blätterpack haltende Klemmtasche sehr weit geöffnet werden und es muß ein relativ
starker Druck gegen das Formteil ausgeübt werden, um die zwischen den Blättern herrschenden
Widerstände zu überwinden, so daß sie sich gegeneinander verschieben können. Erfahrungsgemäß
ist es nicht leicht, einen Blätterpack, insbesondere einen gemeinsam geschnittenen
und gelochten Papierstapel, so zu verschieben, daß seine Stirnseiten eine stetige
Krümmung annehmen. Dazu tragen einerseits unterschiedliche Reibungs- und Gleitverhältnisse
des Papiers, eventuelle elektrostatische Einflüsse und andererseits die Schneid-
bzw. Stanzgrate bei. Die stetige Ausrichtung ist besonders schwierig, wenn, wie
es in der Praxis häufig durchgeführt wird, stärkere Papierstapel in einzelnen Abschnitten
gelocht worden sind. Die Schwerkraft reicht meist nicht aus, um eine wirklich einwandfreie
Ausrichtung zu erzielen. Dabei besteht insbesondere die Gefahr, daß zwar der überwiegende
Teil des Blätterpacks relativ gut ausgerichtet wird, daß aber einzelne Blätter zurückbleiben
und die Lochungen zusetzen, so daß Störungen beim Einwinden auf treten. Die bekannte
Vorrichtung macht daher die gesamte Einwinde-Maschine störungsanfäliig und ist insbesondere
für große Taktgeschwindigkeiten nicht geeignet.
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Auch macht es in dem gesamten Arbeitsablauf häufig Schwierigkeiten,
die zugehörige Maschine so zu gestalten, daß der Blätterpack im Moment des Ausrichtens
sennkecht steht, was bei der bekannten Vorrichtung notwendig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die eine schnelle und außerordentlich genaue Ausrichtung des-Blätterpacks
ermöglicht, die sich
gut in den gesamten Arbeitsablauf der Einwinde-Maschine
einfügen läßt, mechanisch robust ist und Störungen beim Einwinden der Drahtwendel
vermeidet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zinken
in Reihen zu beiden Seiten des Blätterpacks in die Lochungen einschwenkbar angeordnet
sind und daß ein Formteil mit einer zylindrisch gekrümmten Angriffsfläche, deren
Krümmungsradius im wesentlichen dem Krümmungsradius des Drahtwendels und der Zinken
entspricht, im Bereich des Rückens des Blätterpacks angeordnet ist und während des
Eingriffes der Zinken in die Lochungen gegen den Rücken des Blätterpacks drückbar
ist.
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Dadurch werden verschiedene Vorteile erreicht. Die Zinken brauchen
keine Schaukelbewegung mehr auszuführen, was die mögliche Taktgeschwindigkeit vergrößert
und den mechanischen Aufwand verringert. Durch ihre Anordnung auf beiden Seiten
des Blätterpacks wird es vermieden, daß bei einem Widerstand in den Lochungen, beispielsweise
durch steckengebliebene Stanzabfälle, der Blätterpack auf gefächert wird. Die Zinkenreihen
können so angeordnet sein, daß jeweils abwechselnd ein Zinken von jeder Seite in
eine Lochung eingreift. Durch das Zusammenwirken der Zinken mit dem Formteil wird
eine außerordentlich saubere Ausrichtung des Blätterpacks erzielt. Die einwirkenden
Kräfte zwischen Formteil und Zinken können, unabhängig von Schwerkrafteinflüssen
etc. beliebig gewählt werden und bewirken keine Beschädigung der Blätter, da sie
über einen außerordentlich kurzen Weg auf den Papierstapel einwirken, nämlich den
sehr geringen Abstand zwischen dem Rücken des Blätterpacks und den Lochungen. Wegen
dieser kurzen "Knicklänge" wird ein seitliches Ausknicken des Blätterpacks oder
von Einzelblättern während der Ausrichtung vermieden und es können größere Ausrichtkräfte
aufgebracht werden. Es ist dabei besonders vorteilhaft daß die Zinken v@@@n ihren
Anbr'ngui zu beiden Seiten des Plart@@p@ @@ beson@@@ @@@@ sein können, da einerseits
dadurch
der Platz für das Formteil geschaffen wird und andererseits die mechanische Empfindlichkeit
der Zinken sehr gering ist.
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Die Wirkung der Vorrichtung nach der Erfindung wird noch verbessert
und die erzielbaren Takt geschwindigkeiten der Einwindemaschine erhöht, wenn nach
einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Zinken in die Lochungen eines bereits
grob ausgerichteten Blätterpacks einschwenkbar sind und einen Durchmesser haben,
der nur wenig geringer ist als der Durchmesser der Lochungen. Die vorteilhaft vorgesehene
Grobausrichtung des Blätterpacks kann gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal
dadurch bewerkstelligt werden, daß zur Grobausrichtung des Blätterpacks die mit
dem Rücken des Blätterpacks in Angriff kommende Angriffsfläche eines den Blätterpack
in eine ihn haltende Klemmtasche einschiebenden Formteils zylindrisch gekrümmt ist.
Diese Maßnahme schafft genau die Voraussetzungen, die zu einer optimalen Ausnutzung
der Vorteile der Erfindung wünschenswert sind0 Die zugehörige Vorrichtung läSt sich
gut in den Arbeitsablauf der Vorrichtung nach der Erfindung einfügen. So kann beispielsweise
das einschiebende Formteil mit dem Formteil identisch sein, das während des Eingriffes
der Zinken wirksam ist.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn Schrägführungen für die in
der Einschieberichtung des Blätterpacks liegenden Stirnseiten beim Einschieben vorgesehen
sind, deren Schräge im wesentlichen der Steigung der Drahtm/endel entspricht. Auf
diese Weise v;ird auch gleichzeitig eine Ausrichtung entsprechend der Steigung der
Drahtwendel herbeigeführt, und der beim Schieben durch die Schrägführungen erltstehende
Widerstand erleichtert die Grobisrich'cung duwch das Formteil.
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Weitere Merkmale und Vor tai l e der Erfindung gehen aus der Beschreibung,
den Patentansprüchen und den Zeichnungen hervor.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen schematischen
Schnitt durch einen Blätterpack während seines Einschiebens in eine Klemmtasche
und der Grob-Ausrichtung, Figur 2 einen Schnitt gemäß Fig. 1 durch eine vorteilhafte
Variante und Figur 3 einen schematischen Schnitt durch einen Blätterpack während
des Eingreifens der Zinken.
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In der Zeichnung sind nur die zur Erläuterung der Erfindung wichtigen
Teile gezeigt, alle Antriebs- und Betätigungsvorrichtungen sind zur Vem nfachung
der Darstellung weggelassen. Ihre Wirkung wird anhand von Pfeilen symbolisiert.
In Fig. 1 ist ein Blätterpack bzw.
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Papierstapel 10 dargestellt, der im Bereich seines Rükkens 11 durch
eine nicht dargestellte Drahtwendel 12 verhunden werden soll. Dazu ist der Papierstapel
10 längs seines Rückens mit Lochungen 13 versehen, die in einem vorangegangenen
Bearbeitunysvorgang eingestanzt worden sind.
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Die Vorrichtung zum Einwinden der Drahtwendel besitzt Klemmtaschen
14, die aus jeweils zwei Klemmbacken 15 bestehen, die über eine Betätigungsvorrichtung
an die flachen Seiten 16 des Papierstapels 10 angedrückt werden können, um diesen
festzuhalten. Vorzugsweise besitzt die Vorrichtung mehrere Klemmtaschen, die beispielsweise
in der bereits beschriebenen Weise auf einer revolverartigen absatzweise drehbaren
Aufnahmevorrichtung vorgeseheisein knn, um d1>n Ivapierstapel 10 durch verschiedene
Station
nen bewegen zu können. Die im Zusammenhang mit den Fig.
1 und 2 beschriebene Station ist dabei die erste Bearbeitungsstation (Aufnahmestation)
Die Papierstapel werden von einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung auf eine
Aufnahmeplatte 17 gebracht, auf der sie schrittweise in Richtung auf die Klemmtasche
zugeschoben werden. Zumindest eines der Elemente, das die Papierstapel 10 auf der
Aufnahmeplatte 17 vorwärtsschiebt, und zwar in der Regel dasjenige, das die Papierstapel
10 in die Klemmtasche hineinschiebt, besteht bei der Vorrichtung nach der Erfindung
aus einem Formteil 18, das an seiner dem Rücken 11 des Papierstapels 10 zugekehrten
Seite, der AngriffsEläche 19, zylinderförmig nach außen gekrümmt ist. Zu beiden
Seiten der Angriffsfläche 19 besitzt das Formteil 18 Vorsprünge 20 mit schräg nach
innen auf die Angriffsfläche zu laufenden Führungsflächen 21.
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An die beiden an den Rücken 11 des Papierstapels 10 angrenzenden Stirnseiten
greifen die Schrägführungen 22 an, die in nicht dargestellter Weise beide in der
gleichen Richtung schräggestellt sind, um den Papierstapel so auszurichten, daß
die Lochungen entsprechend der Steigung der Drahtwendel schräg liegen Wenn das Formteil
18 den Papierstapel 10 auf der Aufnahmeplatte 17 vorschiebt, so wird zuerst nur
der Mittelabschnitt des Rückens 11 an der Angriffsfläche 19 anliegen. Da sich jedoch
durch Reibung auf der Aufnahmeplatte 17 sowie durch den Widerstand der Schrägführungen
22 der Papierstapel 10 dem Vorschieben ein Widerstand entgegensetzt, wird sich der
Rücken 11 in etwa der Form der Angriff sf,läche 19 anpassen.
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Der Krümmungsradius der Angriffsfläche 19 entspricht vorzugsweise
dem Krümmungsradius der Drahtwendel. Um auch bei Blätterpacks, die in sich selbst
nur schwer verschiehbar
sind, eine gute Vorformung oder Grob-Ausrichtung
zu erreichen, kann das Formteil 18 beim Einschieben stoßweise auf den Papierstapel
10 einwirken. Das kann einerseits dadurch geschehen, daß das Formteil beim Einschieben
ruckweise "anfährt", es kann aber auch andererseits vorgesehen sein, daß der Papierstapel
10 in mehreren Bewegungsabschnitten vorgeschoben wird bzw. auf das Formteil eine
Art Vibration einwirkt. Die schrägen Führungsflächen 21 sind dazu vorgesehen, daß
der Papierstapel bei einer eventuellen Auffächerung während des Einschiebens an
seinem Rücken wieder zusammengeführt wird.
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Die Vorrichtung nach Fig. 2 besteht aus den gleichen Hauptteilen wie
die nach Fig. 1, jedoch ist dort in der Klemmtasche als untere Begrenzung für den
Papierstapel ein zweites Formteil 23 vorgesehen, dessen zum Inneren der Klemmtasche
hin gerichtete Fläche zylindrisch konkav ist. Die Krümmung dieser Anschiebefläche
24 wird im allgemeinen der Angriffsfläche 19 entsprechen. Die Funktion der Anschiebefläche
24 geht aus der Skizze klar hervor: sie soll zusammen mit der Angriffsfläche für
eine gute Ausrichtung des -Papierstapels 10 in der gewünschten Form sorgen, indem
noch eventuell vorstehende Teile in Richtung auf das erste Formteil 18 geschoben
werden und somit an dessen AngriffsEläche 19 zur Anlage kommen.
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Im allgemeinen wird nach Beendigung des Einschiebevorganges die Klemmtasche
durch Anpressung der beiden Klemmbacken 15 geschlossen und zusammen mit dem Papierstapel
10 zur nächsten Bearbeitungsstation, der Ausrichtstation, gebracht. An der Ausrichtstation
befinden sich Reihen von Zinken 25 und 26, die an Stangen 27, 28 angebracht sind.
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Die Zinken 25, 26 haben einen Durchmesser, der nur wenig geringer
ist als der Durchmesser der Lochungen 13. Sie sind vorzugsweise mit dem gleichen
Krümmungsradius wie dem der
Drahtwendel gekrümmt. Die Stangen 27,
28 schwenken zusammen mit den Zinken 25, 26 auf einer Bahn, die im wesentlichen
mit der Mittellinie der Zinken 25, 26 übereinstimmt, in die Lochungen ein. Dabei
sind die Zinken auf beiden Seiten gegeneinander versetzt, d.h. sie schwenken nicht
in die gleichen Lochungen ein. Die Zinkenreihen 25, 27; 26, 28 sind besonders universell
verwendbar, wenn der Abstand der Zinken gleich dem Produkt zweier verschiedener
Steigungshöhen bzw. Lochabstände ist, für die die Maschine vorgesehen ist. Beispielsweise
kann, wenn auf der Vorrichtung Papierstapel mit Lochungsabständen von 4 und 5 mm
bearbeitet werden sollen, der Abstand der Zinken voneinander 20 mm betragen. In
diesem Falle passen die Zinkenreihen ohne irgendwelche Abänderungen für beide Lochungsabstände.
Die von beiden Seiten eingreifenden Zinken 25 und 26 sind so kurz, daß -am Rücken
des Papierstapels 10 noch Platz bleibt, um ein drittes Formteil 29 mit einer Angriffsfläche
30 während des Zinkeneingriffes auf den Rücken 11 des Papierstapels 10 einwirken
zu lassen. Das Formteil 29 entspricht im wesentlichen dem Formteil 18, d.h. es besitzt
ebenfalls Vorsprünge und schräge Führungsflächen.
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In dieser Ausrichtstation wird durch den Eingriff der Zinken und durch
die Einwirkung des dritten Formteils 29 eine endgültige und saubere Ausrichtung
des Papierstapels in der gewünschten Form erzielt. Dadurch, daß die Zinken einen
recht großen Durchmesser haben und daß durch das Formteil 29 der Papierstapel in
eine definierte Richtung gedrückt wird, ist es möglich, die Klemmbacken 14, 15 noch
einmal kurzzeitig zu öffnen, -wodurch die Ausrichtung vervollständigt wird.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die einürjlkenden Kräfte nur
über einen relativ kurzen Weg auf den Papierstapel einwirken, d.h. die von dem Formteil
29 aufgebrachte Kraft wirkt nur silber die kqlrze 1'Knicklcine" zwischen Rükken
11 und Lochung 13 auf den Papierstapet 10 aln. D: rch
wird ein
seitliches Ausknicken des Papierstapels während der Ausrichtung vermieden und es
können größere Ausrichtkräfte aufgebracht werden. Durch die günstige seitliche Anbringung
der Zinkenreihen 25, 27; 26, 28 und die relativ geringe zum Ausrichten benötigte
Zeit, da die Zinkenreihen keine Schaukelbewegungen mehr auszuführen brauchen; ist
es u. U. auch möglich, die beiden bisher beschriebenen Stationen, d.h. die Aufnahmestation
und die Ausrichtsta--tion, zu einer Station zusammenzufassen, wodurch die Maschine
erheblich vereinfacht wird. In diesem Falle könnte das dritte Formteil 29 mit dem
Formteil 18 identisch sein.
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Danach läuft die Klemmtasche zur nächsten Station, der Einwindestation,
in der die Drahtwendel eingedreht wird.
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Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß alle Maßnahmen nach der Erfindung
darauf abzielen, eine Vorrichtung zu schaffen, die besonders störungsfrei arbeitet,
und die es ermöglicht, große Blockdicken zu bearbeiten, den erforderlichen Lochungsdurchmesser
gering zu halten, eine relativ große Drahtstärke für die Drahtwendel zu wählen,
und den Außendurchmesser der Drahtwendel im Verhältnis zur Blockdicke gering zu
halten. Dieser Erfolg wird mit einem Minimum an Aufwand bei der Herstellung der
Vorrichtung erreicht.