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Vorrichtung zum selbsttätigen kontinuierlichen oder intermittierenden
Finden perforierter loser Blätter Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen
kontinuierlichen oder intermittierenden Binden perforierter loser Blätter mit Bindeelementen
in Form von miteinander verbundenen offenen Ringen.
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Bindeelemente dieser Art werden im allgemeinen als "Spiral"-Typen
bezeichnet und zum Herstellen von Mctizbüchern, Schreibheften, Kalendern, Katalogen,
Taschen-Notizbüchern usw. verwandt. Bindeelemente, die unter den verschiedensten
Markenbezeichnungen bekannt sind, haben mehr-oder weniger die Form einer offenen
Spirale, oder besser gesagt einer Folge offener Ringe, die miteinander verbunden
sind,und die der sogenannten "Kamm"-Form ännlich sind. Diese Bindeelemente werden
in Form eines kontinuierlichen Bandes in verschiedenen Durohmessern geliefert und
bestehen aus Draht, der wahlweise mit Kunststoff beschichtet oder iiberz^gen sein
kann,oder sie bestehen voll ständig aus Kunststoff.
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Au3er dem manuellen Verfahren des Einsetzens der Bindeelemente in
die perforierten 3lätter wurde der Versuch unternommen, maschinen zu konstruieren,
die dieses Einsetzen automatisch durchfilhren. Eine vollständige Automatisierung
des Vorganges der Herstellung von mit den genannten Bindeelementen gebundenen Blattstapeln
konnte bisher nicht erreicht werden, insbesondere in Hinblick auf die Tatsache,
daß oft Maschinen eingesetzt wurden, bei denen die Bindeelemente be' ihrer Zuführung
bereits geschnitten vorliegen müssen, so daß eine weitcre Maschine erforderlich
ist, die das pand oder die "Spirale" der Bindeelemente schneidet. Bementsprechend
ist zusätzliche Arbeit zur Vorbereitung der vorgeschnittenen Elemente notwendig.
Neuere Maschinen machen es möglich, mit Bindeelementen zu arbeiten, die vorher nicht
deschnitten werden mUssen,und die so verarbeitet werden, wie sie im Handel geliefert
werden. Hier-durch ist es nicht mehr nötig, Vorräte von Bindeelementen, die auf
bestimmte Längen vorgeschnitten sind und mit unterschiedlichen Durchmessern vorliegen,
zu halten - ein Umstand, der zu einem höheren Ausstoß pro Stundc und niedrigeren
Arbeits- und Herstellungskosten führt. Allerdings haben selbst diese Maschinen einige
Nachteile, die auf ihre komplizierte mechanische Arbeitsweise zurückzuführen sind,
die es nicht erlaubt die Verarbeitungsschritte vol' zu programmicren,und die es
nötig macht, bei einer Änderung der Länge der gelochten Bereiche und/oder bei einer
änderung von deren Abstand, d. h. der Länge der Blätter, auf der ein kontinuierlicher
Bindevorgang stattfindet, oder die Art der Bindefolge bei einem unter mittierenden
Bindevorgang, einige Maschinenteile durch andere zu ersetzen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum automatischen,
kontinuierlichen oder intermittierenden Binden loser perforierter Blätter zu schaffen,
die die vorgenannten Nachteile vermeidet und darüberhinaus in anderer Hinsicht verbessert
ist und ein vollständig automatisiertes Bindesystem anzugeben, das den jeweiligen
Erfordernissen entsprechend programmierbar ist und sich daher für universelle Arbeiten
eignet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Transportvorrichtung
zum gruppenweisen Transport von zu bindenden perforierten Blättern, sowie eine Verbindestation
vorgesehen ist, welche eine Platte zur Aufnahme einer numerisch betriebenen Vorschubeinrichtung,
eine Schneidvorrichtung und eine Begleivorrichtung für die Bindeelemente enthält,
das im Zuge der Transtortvorrichtung eine Tastvorri ohtung (Sensor zur Erkennung
des ersten Loches eines zu bindenden Elattstapels vor dem Bindeelement angeordnet
ist, das in das erste Lech einzuseren ist, daß weitere Mittel zum Erkennen von Bindeelementen
vorgesehen sind, daß der Verbindestation ein Tunnel nachgeschaltet ist, dessen Querschnitt
sich leicht schraubenförmig ändert,und der einen Zwangsweg für die Unterkante des
Blattstapels, in den Bindeelemente eingesetzt sind, bildet,- und daß eine Presse
zum Schließen der geöffneten Ringe sowie eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die
Deckel der Blattstapel, die beim Einsetzen der Bindeelemente und bei deren Schließen
unter den Blattstapeln gelegen haben, nach oben dreht.
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Bei eIner derartigen Vorrichtung können alle Steuer-, Programmier-
und Prüfeinrichtungen elektronisch ausgeführt werden, so daß Vorteile derartiger
elektronischer Vorrichtungen erzielbar sind, z.B. sofortiger Betrieb, geringe Anzahl
bewegter mechanischer Teile und demer.tsprechen geringe Störanfälligkeit, Flexibilität
bei der Betriebsweise, ohne dabei zahlreiche Teile auswechseln zu müssen.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht der Maschine, Fig.
2 zeigt eine Draufsicht der Einsetzvorrichtung für die Bindeelemente, Fig. 3 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht
der Einsetzvorrichtung fi3r die Bindee'emente, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht
des Drehtunnels -gesehen von der Seite,an der die Stapel durchlaufen, Fig. 5A, 5B
und 5C zeigen Querschnitte des Drehtunnels nach Fig. 5 jeweils entsprechend den
Ebenen A-A, B-B und C-C, und Fig. 6 zeigt zwei Beispiele von Perforationsmustern.
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Die dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Maschinengestell
1, Uber das eine Transportvorrichtung läuft, beispielsweise in Form von mit Zähnen
3 versehenen Ketten 2, die die Stapel 4 perforierter Blätter vorwärtsschieben. Die
Blätter kennen entsprechend den Typen 4a und 4b in Fig. 6 ausgebildet sein oder
eine andere Form haben. Sie werden von einer Perforiermaschine geliefert.
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An einem Ende der Maschine ist eine Haspel 'i auf einem besonders
konstruierten Rahmen 6 angeordnet. Die Haspel liefert ein Band aus Bindeelementen
7 mit geöffneten (getrennten) Ringen. Diese Bindeelemente werden bis zu der in Fig.
4 dargestellten Verbindestation derart vorgeschoben, daß sie nicht stärker gestreckt
oder deformiert werden als dies durch das Abwickeln beeingt ist. Die Erfassung der
Bindeelemente 7 erfolgt mit in den Zeichnungen nicht dargestellten Annäherungs schaltern,
die keine direkte Berilhrung mit den Bindeelementen erfordern.
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Die erwähnte Verbindestation enthält eine Platte 8, deren Form und
Größe so gewählt ist, daß sie eine numerisch betriebene Vorschubvorrichtung 9, eine
Schneidvorrichtung 10 und eine im folgenden noch näher zu beschreibende Begleitvorrichtung
aufnimmt. Die Platte 8 ist parallel zu der Vorschubeinrichtung 2 aufrechtstehend
am Maschinengestell 1 befestigt (Fig. 3), so daß sie erforderlichenfalls jederzeit
verstellt werden kann. ihre Oberkante ist als Schiene 12 ausgebildet, die die von
der Haspel 5 kommenden Bindeelemente aufr.immt.
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Die Bindeelemente werden von den Zähnen einer sich in einem entsprechenden
Kanal der Schiene 12 bewegenden Zahnkette oder eines Zahnriemens 13 gezogen.
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Die Bindeelemente 7-werden - noch in Form eines Bandes -von den Zähnen
des überhängenden Riemens oder der Kette 13 miJ von der Schiene 12 abstehende Beinen
vorgeschoben, bis sie vor die veränderbare Position der Schneidvorrichtung 10 gelangen.
Die Vorschubeinrichtung 9, die aus einer Brems-Kupplungsvorrichtung oder einem Scririttschaltmotor
besteht, überträgt die Vorschubkraft
Uber ein Ritzel ender ein Zahnrad
auf die Zahnkette oder den Zahnriemen 13. Auf diese Weise wird eine Vorschubbewegung
für die Bindeelemente erzeugt, die die gleiche Geschwindigkeit hat, wie die Transportbewegung
der zu bindenden perforierten Blätter. Die Antriebs'orrichtung 9 wird immer dann
gestartet, wenn ein Fluidie-Sensor oder ein fotoelektrischer Sensor 16 das erste
Loch eines zu bindenden Blattes oder Stapels entdeckt. Dieser Sensor ist vor dem
ersten Bindeelement angeordnet, das in das genannte erste Loch eingesetzt werden
r.uß. Die fortlaufenden Bindeelemente werden direkt oder indirekt durch andere fotoelektrische
Sensoren 14 oder Fluidicsensoren crfaßt, und ihre Anzahl wird in einem Selekvionszähler
ermittelt. Wenn die an einem zleidekadischen Selektor 1= voreingestellte Zahl erreicht
ist, setzt der Selektionszähler die Vorschubeinrichtung 9 unter Betätigung eines
speziellen elektrischen oder elektronischen Schalters (z.B. einer Koinzidenzschaltung)
still.
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Es leuchtet daher ein, daß die an dem Zähler voreingestellte Zahl
der Anzahl der die kontinuierliche Perforation des Blattes vom 4b-Typ bildenden
Löcher entsprechen muß, während im Falle einer Perforation vom 4a-Typ mit Lochgruppen,
die im Abstand voneinander liegen, eine Zahl gewählt erden muß, die einer einzelner
Lochgruppe entspricht.
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Die Schneidvorrichtung 10 ist mit einem durch ein Fluid oder durch
einen Elektromagneten betätigbaren Messer versehen. Sie ist entlang der Schiene
12 verstellbar, so daß das Messer die Trennung der an der Verbindungsstelle eines
Bindeelementes mit dem nächstfolgenden vornimmt. Da das Band während des Stillstandes
und vor Einsatz der Vorschubbewegung, und dementsprechend in dem Zntervall
zwischen
zwei Einsetzvorgängen geschnitten wird, entspricht die Anzahl der von dem zugeführten
kont-inuierlichen Band abgeschnittenen Bindeelemente der im Zähler voreingestellten
Zahl, d.h. derjenigen Zahl, die im Selektor 15 steht. Wenn ein Blattstapel 4, geschoben
durch die Zähne 3, vorwärtsbewegt wird, stellt der Sensor 15 das erste Loch einer
Lochgruppe fest und setzt die Vorschubeinrichtung 9 in Gang. Das Band der Bindeelemente
7 wird dementsprechend für eine bestimmte Länge mitgezogen.
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Die Bindeelemente, die in gleichem Bewegungssinn und mit gleicher
Geschwindigkeit fortbewegt werden wie der Stapel, werden in die Löcher der Blätter
eingesetzt. Während dieses Zustandes werden die Bindeelemente von einer Begleitvorrichtung
11 gepreßt, so daß sie leichter durch den perforierten Stapel hindurchdringen könnten.
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Die Bindeeleente werden auf diese Weise mit geöffneten Ringen in einen
Blattstapel beliebiger Länge eingesetzt.
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Um den gesamten Arbeitsablauf automatisch zu gestaiten, können die
Bindeelemente, die nach dem EInsetzen mit nach unten gerichteten Ringöffnungen liegen,
gedreht werden, so daß sie unter der Schließpresse 17 so liegen, daß die oeffnungen
dem äußeren Teil der Blattstapel zugewandt sind. Um dies zu erreichen, können die
Stapel mit ihrem Lochrand durch den Tunnel 18 bewegt werden. Dieser bildet einen
geschlossenen Zwangsweg für die untere Kante des Blattstapels undifür die Bindeelemente.
Wie man aus den Fig. 5A, 5B und 5C erkennt, ändert sich der Innenquerschnitt des
Tunnels 18 leicht schraubenförmig, und die Bindeelemente 7 sind gezwungen, ihn zu
folgen. Hierbei müssen sie sich langsam innerhalb der Lochung des Stapels drehen,
bis sie den Auslaß des Tunnels 18 in
derjenigen Position erreichen,
die sie beim Hindurchlaufen unter der Schließpresse 17 haben müssen. Wie man aus
Fig. 5 sieht, besteht der Tunnel 18 aus einem einzigen Stück, das von der Vorrichtung
abmontiert und leicht durch einen anderen Tunnel mit einer kleinere: oder größeren
Querschnittsweite ersetzt werden kann.
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Es reicht daher aus, Uber eine Anzahl Tunnel 18 und eine Anzahl Platten
8 entsprechender Größe zu verfügen, um jeweils die Verarbeitung (das Gleiten) von
Bindeelementen einer bestimmten Größe zu ermöglichen. Eine so ausgerüstete Maschine
kann auch hinsichtlich des Durchmessers der zu verarbeitenden Bindeelemente universell
verwendet werden. Die Platte 8 und der Tunnel 18 sind in jedem Fall die einzigen
auszuwechselnden Teile der Maschine, und es ist nicht länger notwendig, andere Maschinenteile,
wie Zahnräder und Schneidvorrichtungen o.dgl. in Abhängigleit von der Länge der
gelochten Blätter zu verwenden, wie dies bei bekannten Maschinen der Fall ist.
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In Fig. 1 ist mit dem Bezugszelchen 19 eine Vorrichtung zum Herunterklappen
der Deckel dargestellt. r,ie Deckel liegen beim Einsetzen der Bindeelemente in den
Stapeln unten. Würden die Deckel schon oben liegen, so würden die durch die Presse
17 verursachten Verbindungen zwischen den Bindeelementen außerhalb des stapels liegen.
Dies sollte aus dekorativen Gründen möglichst vermieden werden. I.ierzu werden die
Deckel anschliessend umgewendet, so daß die Verbindungen im Innere des Stapels liegen.
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Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie anhand des Ausführungsbeispiels
beschrieben wurde, zur
Arbeit als autonomes Gerät bestimmt ist,
kann sie im Hinblick auf ihre hohe ArbeitsgeschlnindigReit auh zum Pestandteil einer
aus mehreren Geräten bestehenden Vollzyklus-Anlage gemacht werden, wenn sie an einer
S-eite mit einer Maschine zur Herstellung perforierter Blätter und an der anderen
Seite mit einer Maschine zur Herstellung der Bindeelemente verbunden wird.
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Ferner ist es naheliegend, daß, obwohl die Zeichnungen eine Vorrichtung
zeigen, bei der die Arbeitsabläufe, wenn man die Figuren betrachtet, von linlcs
nach rechts ablaufen, die gleiche Maschine auch so ausgebildet werden kann, daß
die Arbeitsrichtung umgekehrt ist.
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Im übrigen sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen des
Ausführungsbeispiels möglich. Beispielsweise wird der Tunnel 18 beim Ausführungsbeispiel
dazu benutzt, solche Bindeelemente zu drehen, die ganz aus Stahl bestehen oder die
aus Schutz- oder Dekorationsgründen mit einem Kunststoff überzogen sind.
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Werden dagegen Bindeelemente verwandt, die im wesentlichen aus Kunststoff
bestehen, können der Tunnel 18 und die Presse 17 im Hinblick auf diesen speziellen
Anwendungsfall so ausgebildet sein, daß sie die anfängliche Form der Bindeelemente
unter Wärmeeinwirkung soweit verändern, bis der Bindeeffekt eintritt.