DE2703718C2 - Vorrichtung zum Heften eines perforierten Blattstapels mittels eingedrehter Drahtwendel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heften eines perforierten Blattstapels mittels eingedrehter Drahtwendel, die auf Länge geschnitten und um die letzte Wendelwindung herum zu einer Schleife gebogen ist, mit Haltemitteln zum ortsfesten Halten der Drahtwendel, wobei ein Haltemittel eine im wesentlichen parallel zur Wendelachse verlaufende Führungsfläche für das Biegen des Wendelendes aufweist, mit einem neben die letzte Wendelwindung bewegbaren Niederhalter zum Halten des gebogenen Wendelendes an der Führungsfläche und mit einem um die letzte Wendelwindung drehbaren Schleifenbildner, der eine exzentrisch angeordnete Biegekante zum Biegen des freien Wendelendes um die letzte Wendelwindung herum aufweist.

Eine Vorrichtung der vorgenannten Gattung, mit der während der Herstellung von durch eine Drahtwendel zusammengehaltenen Papierblöcken die Wendelenden einerseits gegen ein Herausdrehen der Drahtwendel aus dem Papierblock und andererseits eine Verletzung am Wendelende durch Biegen des Wendelendes zu einer Schleife um die letzte Wendelwindung herum ausgeschlossen werden, ist durch die DE-PS 20 60141 bekanntgeworden. Die in dieser Patentschrift gezeigte Vorrichtung ist sehr kompliziert und aufwendig. Ein besonderes Problem beim Biegen des nach dem Abschneiden der Drahtwendel freien Wendelendes besteht darin, daß dieses Wendelende nicht gerade ist, sondern entsprechend der Krümmung und der Steigung der Drahtwendel verformt ist. Dieses freie Wendelende kann sich deshalb während des Biegens der Schleife verhaken oder in der Biegevorrichtung durch Anstoßen festklemmen. Gemäß der DE-PS 20 60 141 hat man versucht, dieses Problem dadurch in den Griff zu bekommen, daß ein als Biegewerkzeug ausgebildeter Hebel an seinem Ende eine gekrümmte Unterkante aufweist, die zu einer Spitze des Hebels ausläuft. Das betreffende Ende des Hebels ist ähnlich einem Schiffsbug ausgebildet. Als weitere Maßnahme ist eine Biegenase des Schleifenbildners hinterschliffen, die verhindern soll, daß das Wendelende während des Biegens zur Schleife von der Biegenase abrutscht.

Offensichtlich kann der Hinterschlifff der Kante der Biegenase aber nicht verhindern, daß das Wendelende -während des Biegens zur Schleife an der Biegekante hochrutscht, denn die zuvor erwähnte gekrümmte Unterkante des Hebels soll den Draht wieder

go ^herunterdrücken. Zum Schließen der Schleife soll eine konkave Fläche des Hebels dienen, gegen die das äußere Ende des Drahtes gestoßen wird, wodurch die Schleife geschlossen werden soll. Bei der Vorrichtung der DE-PS 20 60141 besteht die Gefahr von Betriebsstörungen während des Biegens des freien Wendelendes zur Schleife, insbesondere, wenn Drahtwendeln mit kleinem Durchmesser bearbeitet werden sollen, und wenn die Vorrichtung sehr schnell arbeiten muß, was

der Fall ist, wenn sie in eine Blöcke mit Drahtwendelbindungen herstellende Maschine integriert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart auszugestalten, daß v/ährend des 3iegevirganges des gekrümmten, freien Wendelendes der Drahtwendel zu einer Schleife der Draht sicher geführt ist und insgesamt durch einen möglichst einfachen Aufbau der Vorrichtung eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Niederhalter eine parallel zur Wendelachse und zur Führungsfläche des Haltemiltels verlaufende gegenüberliegende Führungsfläche aufweist, die sich über das von dem Niederhalter gegen die Führungsfläche des Haltemittels gedrückte Wendelende hinaus in Richtung auf die Wendelachse erstreckt, und beide Führungsflächen in Wirkposition des Niederhalters unmittelbar neben der letzten Wendelwindung im Arbeitsbereich des Schleifenbildners einen Führungskanal bilden.

In diesen Führungskanal wird der die letzte 'Wendelwindung überragende Abschnitt des Wendelen-' des hineingezogen, wenn er von dem Schleifenbildner 'um die letzte Wendelwindung herum zur Schleife gebogen wird. Durch das Hineinziehen des Wendelendes in den Führungskanal wird der Draht entgegen seiner durch die Wendelbildung bedingten Krümmung beim Biegen der Schleife in einer im wesentlichen zur 'Wendelachse parallel verlaufenden Ebene geführt Das Wendelende kann hierdurch einerseits nicht von der Biegekante des Schleifenbildners abrutschen, andererseits kann das Wendelende nirgends anstoßen.

Kleine Drahtwendeln, die naturgemäß aus relativ dünnem Draht geformt sind, lassen sich besonders gut verarbeiten, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Schleifenbildner eine mit der Führungsfläche des Haltemittels fluchtende Führungsfläche aufweist, aus der die Biegekante in den Führungskanal ragt Beim Biegen der Schleife wird die letzte Wendelwindung den Biegekräften ausgesetzt, weil das freie Wendelende um die letzte Wendelwindung herumgebogen wird. Diese letzte Wendelwindung darf nun aber selbst nicht verbogen werden, weil sie sonst sich an den Haltemitteln verhaken würde. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß der Niederhalter als Stütze für die letzte Wendelwindung ausgebildet ist und diese teilweise umgreift. Eine größtmögliche Führung für die letzte Wendelwindung wird erreicht, wenn gemäß eines weiteren Kennzeichens der Erfindung die Stütze als U-förmiger Schlitz ausgebildet ist In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Niederhalter mit einem Hebel verbunden, der um eine Achse schwenkbar ist, die etwa der Steigung der Drahtwendel entsprechend zur Drahtwendelachse geneigt verläuft. Die Führung des freien Wendelendes beim Biegen der Schleife wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch vervoilkornninei, da" die Fuhrungsfläche des Niederhalters in seiner Wirkposition durch eine von der Biegekante ausgehende Führungsfläche eines Biegewerkzeugs verlängert ist «j Ein einfacher und sicher arbeitender Antrieb für die Vorrichtung ergibt sich, indem der Schleifenbildner ein Ritzel aufweist, welches mit einem an einem Hebel angeordneten Zahnsegment kämmt, wobei der Hebel um eine senkrecht zur Drahtwendelachse verladende Achse schwenkbar ist, und indem an den schwenkbaren Hebeln der Vorrichtung jeweils eine Führungsrolle gelagert ist, und an einem senkrecht zur Drahtwendelachse hin- und herbewegbaren Träger für jeden Hebel bzw. jede Rolle eine Steuerkurve vorgesehen ist. Eine Zwangsführung der Hebe! wird dadurch erreicht, daß die Steuerkurven als Topfkurven ausgebildet sind.

Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F ä g. 1 eine Vorrichtung zum Abschneiden einer Drahtwendel und zum Umbiegen des Wendelendes um die letzte Wendelwindung herum in einer Seitenansicht, F i g. 2 die Vorrichtung der F i g. 1 in einer Draufsicht,

F i g. 3 ein Schneid- und Biegewerkzeug der Vorrichtung mit einem zugeordneten Antriebsmittel in einer Draufsicht,

Fig.4 Antriebsmittel für einen Schleifenbildner der Vorrichtung in einer Draufsicht,

Fig.5 bis 9 Ausschnitte der Vorrichtung in unterschiedlichen Arbeitsstadien.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist Bestandteil einer Fertigungsstraße für von Drahtwendeln zusammengehaltene Papierblöcke, sogenannten »Spiralblök- |ken«. Derartige Fertigungsstraßen sind an sich bekannt, .wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem ^Hauptantrieb einer solchen Fertigungsstraße verbunden ist

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Schneid- und Biegekopf 1 und einem Antrieb 2, die jeweils mit einer Platte 3 bzw. 4 auf einer Tragleiste 6 bzw. 7 festgeklemmt sind. Die Befestigung durch Klemmen auf den Tragleisten 6 und 7 ermöglicht eine einfache Ausrichtung der Vorrichtung in bezug auf eine Drahtwendel 8, die in einen strichpunktiert angedeuteten Papierblock 9 eingedreht ist Die Tragleisten 6 und 7 sind in einer nicht dargestellten Führung in Richtung von Doppelpfeilen 11 und 12 mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Hebelantriebes (von Steuerkurven betätigte Hebel, die über Lenker mit den Tragleisten 6 bzw. 7 verbunden sind) auf die Drahtwendel 8 zu (in Arbeitsstellung) und von der Drahtwendel weg (in Ruhestellung) bewegbar. Hierbei macht die Tragleiste 7 zunächst die Bewegung der Tragleiste 6 beim Bewegen in die Arbeitsstellung synchron mit, führt anschließend zur Tragleiste 6 eine Relativbewegung in Richtung am" die Drahtwendel 8 zu und anschließend wieder von ih; weg aus, worauf sie dann der Bewegung der Tragleiste 6 zurück in die Ruhestellung synchron folgt. Der Schneid- und Biegekopf 1 besteht aus einem U-förmigen Träger 13, zwei Distanzplatten 14 und 16, einer Führungsplatte 17, einer Distanzleiste 18 und einem Lagerbock 19 als Aufnahme für im folgenden beschriebene Werkzeuge. Vorgenannte Teile sind zueinander positioniert verschraubt und verstiftet Die Führungsplatte 17 weist eine in Richtung auf die Drahtwendel 8 vorspringende Nase 21 auf, die durch Einfräsungen in Form von in Richtung der Steigung der Drahtwendel 8 geneigten Schlitzen 22 als Haltemittel für die Drahtwendeln 8 ausgebildet ist Die Schlitze 22 sind aus fertigungstechnischen Gründen durch die gesamte Nase 21 hindurcbgeführt, wobei zum Abstützen der Drahtwendel 8 in den Schlitz 22 eine in die Nase 21 eingesetzte Platte 23 vorgesehen ist Als Haltemittel für die Drahtwendel 8 dient weiterhin ein Schlitz 20 im Lagerbock 19. Zwischen der Führungsplatte 17 und dem Lagerbock 19 ist an einer Achse 24 ein Schneid- und Biegewerkzeug in Form eines mit einer Schneidkante 26 und einer Biegekante 27 versehenen Hebels 28 schwenkbar gelagert In den Block 19 ist ein Gegenmesser 29 eingesetzt (siehe auch Fig.3). Als Schneidkante 26 und Biegekante 27 dienen entsprechende Kanten eines an dem Hebel 28 befestigten

- Hartmetaliplättchens 31. Die Nase 21 der Führungsplatte 17 hat eine parallel zu einer Achse 32 der Drahtwendel 8 verlaufende Führungsfläche 33, die etwa entsprechend der Drahtdicke der Drahtwendel 8 unterhalb deren Achse 32 verläuft. In dem U-förmigen Träger 13 und der Führungsplatte 17 ist ein Schleifenbildner 34 drehbar getigert (siehe insbesondere F i g. 8), der im wesentlichen aus einer Welle 36 mit einem Ritzel 37 besteht, wobei die Welle 36 eine Ausnehmung 38 für das Herumdrehen einer aus einer Führungsfläche 39 der sWeile 36 herausragenden Biegekante 41 um die letzte 'Wendelwindung 8a herum aufweist Die Führungsfläche 39 des Schleifenbildners 34 fluchtet mit der Führungsflä-(che 33 der Nase 21, und die Biegekante 41 ragt in einer Höhe aus der Führungsfläche 39 heraus, die etwa der ;Drahtdicke der Drahtwendel 8 entspricht Zwischen dem U-förmigen Träger 13 und der Führungsleiste 17 ist weiterhin ein um eine Achse 42 schwenkbarer Hebe! 43 mit einem Zahnsegment 44, welches mit dem Ritzel 37 ;kämmt, schwenkbar gelagert Die Achse 42 für den Hebel 43 verläuft parallel zu der Achse 24 für den Hebel :28, wobei beide Achsen senkrecht zur Achse 32 der ^Drahtwendel 8 angeordnet sind.

In dem Lagerbock 19 ist in einer Bohrung 46, die entsprechend der Steigung der Drahtwendel 8 aus der Senkrechten heraus geneigt ist, ein Niederhalter in Form eines runden Stiftes 47 auf- und abbewegbar gelagert Der Stift 47 weist gegenüber der Führungsfläche 39 des Schleifenbildners 34 eine zu dieser parallel verlaufende Führungsfläche 48 und zum Führen der letzten Wendelwindung 8a und zum Aufnehmen der auf diese übertragenen Biegekräfte beim Bilden einer •Schleife aus dem nach dem Schneiden der Drahtwendel 8 entstandenen freien Wendelende Sb einen Schlitz 49 auf. In den Stift 47 ist senkrecht zu dessen Achse ein Führungsstift 51 eingelassen, der in einem Schlitz 52 im Lagerbock 19 einerseits den Stift 47 gegen Verdrehen führt und andererseits in eine Gabel 53 eines Hebels 54 greift der um eine Achse 56 am Lagerbock 19 schwenkbar gelagert ist Der Lagerbock 19 weist eine parallel zum Stift 47 verlaufende Seitenfläche 57 auf, in die die Achse 56 senkrecht hineingeschraubt ist.

In Arbeitsposition des Stiftes 47 bildet seine Führungsfläche 48 mit der Führungsfläche 39 des Schleifenbildners 34 und der diesen gegenüberliegenden Führungsfläche 33 der Nase 21 einen Führungskanal 58, der im eingeschwenkten Zustand des Hebels 28 durch eine von seiner Biegekante 27 ausgehende, der Führungsfläche 33 der Nase 21 gegenüberliegende Fühmngsfläche 59 (F i g. 1) zum Ende der Drahtwendel hin verlängert wird. Der Führungskanal 58 ist im Bereich der letzten Wendelwindung 8a im betätigten Zustand des Stiftes 47, d.h. wenn dieser auf den Schleifenbildner 34 zu bewegt ist, nur geringfügig höher als die Dicke des Drahtes der Drahtwendel 8.

Die Hebel 28, 43 und 54 sind mit jeweils einer Führungsrolle 61 bzw. 62 bzw. 63 versehen. Der Antrieb 2 weist für jede Führungsrolle jeweils eine Steuerleiste 66 bzw. 67 bzw. 68 auf, in die jeweils eine Steuerkurve (Topfkurve) 69 bzw. 71 bzw. 72 eingearbeitet ist, die die Führungsrollen 61, 62 und 63 führen. Die Steuerleisten 66, 67 und 68 sind an einem gemeinsamen Träger 73 befestigt, der mit der Platte 4 an die Tragleiste 7 angeklemmt ist

Wirkungsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung; Nachdem die Drahtwendel 8 in den Papierblock 9 hineingedreht und zur Ruhe gekommen ist, werden über den nicht dargestellten Hebelantrieb die Tragleisten 6 und 7 mit dem Schneid- und Biegekopf 1 und dem Antrieb 2 auf die Drahtwendel 8 zu gegen einen Anschlag 10 bewegt, so daß diese in die Schlitze 22 der Nase 21 und den Schlitz 20 des Lagerbockes 19 eintaucht. Wenn die Tragleisten 6 und 7 nun zur Ruhe kommen, ist die Drahtwende'. 8 im Schneid- und Biegebereich fixiert. Von dem nicht dargestellten Hebelantrieb wird dann die Tragleiste 7 mit dem Antrieb 2 weiter auf die Drahtwendel 8 zu bewegt, wobei zuerst der Hebel 28 über seine Rolle 61 von der Steuerkurve 69 in der Steuerleiste 65 um seine Achse 24 verschwenkt wird. Die Schneidkante 26 des Hebels 28 schneidet hierbei die Drahtwendel 8, die sich am Gegenmesser 29 abstützt, durch, worauf das entstehende freie Wendelende Sb von der Biegekante 27 des Hebels 28 über die Iet7'.e Wendelwindung 8a, wie in Fig.5 und 6 dargeste!;, gebogen wird. Aus den genannten Fig.5 und 6 ist zu erkennen, daß das Wendelende Sb mit seinem über die letzte Wendelwindung 8a, bis an die heran der Hebel 28 geschwenkt wird, ragenden Ende nicht parallel zur Wendelachse 32 bzw. zur Fühmngsfläche 33 liegt, sondern aufgrund der ihm von der Wendelbifdung aufgezwungenen Krümmung aus der genannten Parallelen herausragt

Als nächstes wird von der Steuerkurve 72 der Steuerleiste 68 der Hebel 54 über seine Rolle 63 um die Achse 56 verschwenkt, wodurch über seine Gabel 53 und den Führungsstift 51 der Stift (Niederhalter) 47 in Richtung auf den Schleifenbildner 34 zu bewegt wird. Die Führungsfläche 48 des Stiftes 47 drückt das gebogene freie Wendelende Sb gegen die Führungsfläche 39 des Schleifenbildners 34 bzw. gegen die Führungsfläche 33 der Nase 21 und bildet mit diesen den Führungskanal 58, indem im nächsten Arbeitsschritt aus dem freien Wendelende Sb eine Schleife um die letzte Wendelwindung 8a herumgebogen wird Diese letzte Wendelwindung 8a ist sowohl in einem Schlitz 22 der Nase 21 als auch in dem Schlitz 52 des Stiftes 47 gehalten (F i g. 7 und 8).

Nun wird von der Steuerkurve 71 der Steuerleiste 67 der Hebel 43 mittels einer Rolle 62 um die Achse 42 verschwenkt, wodurch der Schleifenbildner 34 von dem Zahnsegment 44 über sein Ritzel 37 um etwas mehr als i8ö^c gedreht wird. Hierbei nimmt die Biegekante4i des Schleifenbildners 34 das freie Wendelende Sb mit, d. h. die Biegekante 41 biegt das Wendelende 8Zj um die letzte Wendelwindung 8a herum und zieht es hierbei in den Führungskanal Sb (siehe F i g. 9).

Anschließend wird die Tragleiste 7 mit dem Antrieb 2 wieder zurück, d. h. von der Drahtwendel 8 weg, bewegt, wobei die Hebel 43, 54 und 28 in der genannten Reihenfolge wieder in ihre Ausgangsposition zurückgeschwenkt werden. Anschließend werden die Tragleisten 6 und 7 gemeinsam zurück in ihre Ruhestellung, d. h. auch von der Drahtwendel 8 weg bewegt, so daß diese wieder frei wird und der Papierblock 9 mit seiner nunmehr fertig konfektionierten Drahtwendel 8 abgefördert werden kann.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß aufg-und der Zwangsführung für das freie Wendelende beim Biegen zu einer Schleife um die letzte Wendelwindung herum durch Bilden eines Führungskanals das freie Wendelende sicher an der Biegekante des Schleifenbildners gehalten wird. Eine Beschädigung (Verbiegen) der letzten Wendelwindung, um die das Wendelende zur Schleife gebogen wird, kann beim Biegevorgang nicht auftreten, weil die letzte Wendelwindung unmittelbar zu beiden Seiten der Biegezone gehalten wird. Aufgrund

des Antriebes der einzelnen Werkzeuge der Vorrichtung über separate Hebel und zugeordnete separate Steuerkurven, die aber gemeinsam bewegt werden, zeichnet sich die Vorrichtung durch einfache und übersichtliche Bauweise sowie Wartungsfreundlichkeit aus. Ein genaues Einstellen der einzelnen Werkzeuge ist z. B. durch Verdrehen der exzentrisch gelagerten Achsen für die einzelnen Hebel möglich.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ί. Vorrichtung zum Heften eines perforierten Blattstapels mittels eingedrehter Drahtwendel, die auf Länge geschnitten und um die letzte Wendelwin- s dung herum zu einer Schleife gebogen ist, mit Haltemitteln zum ortsfesten Halten der Drahtwendel, wobei ein Haltemittel eine im wesentlichen parallel zur Wendelachse verlaufende Führungsfläche für das Biegen des Wendelendes aufweist, mit einem neben die letzte Wendelwindung bewegbaren Niederhalter zum Halten des gebogenen Wendeler ■ des an der Führungsfläche und mit einem um die letzte Wendelwindung drehbaren Schleifenbildner, der eine exzentrisch angeordnete Biegekante zum Biegen des freien Wendelendes um die letzte Wendelwindung herum aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (47) eine parallel zur Wendelachse (32) und zur Führungsflä- '>■? ehe (33) des Haltemittels (21) verlaufende gegen- 20:% überliegende Führungsfläche (48) aufweist, die sich * % ■₇ über das von dem Niederhalter (47) gegen die a ."' Führungsfläche (33) des Haltemittels (21) gedrückte Wendelende hinaus in Richtung auf die Wendelachse (32) erstreckt, und beide Führungsflächen (33,48) in Wirkposition des Niederhalters unmittelbar neben der letzten Wendelwindung (Sa) im Arbeitsbereich des Schleifenbildners (34) einen Führungskanal (58) bilden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifenbildner (34) eine mit der Führungsfläche (33) des Haltemittels (21) fluchtende Führungsfläche (39) aufweist, aus der die Biegekante (41) in den Führungskanal (58) ragt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

   gekennzeichnet, daß aer Niederhalter (47) als Stütze (43) für die letzte Wendelwindung (Sa) ausgebildet ist und diese teilweise umgreift.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze als U-förmiger Schlitz (49) ausgebildet ist,
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (47) mit einem Hebel (54) verbunden ist, der um eine Achse (56) schwenkbar ist, die etwa der Steigung der Drahtwendel (8) entsprechend zur Drahtwendelachse (32) geneigt verläuft.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (48) des Niederhalters (47) in seiner Wirkposition durch eine von der Biegekante (27) ausgehende Führungsfläche (59) eines Biegewerkzeugs verlängert ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifenbildner (34) ein Ritzel (37) aufweist, welches mit einem an einem Hebel (43) angeordneten Zahnsegment (44) kämmt, wobei der Hebel um eine senkrecht zur Drahtwendelachse (32) verlaufende Achse (42) schwenkbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den schwenkbaren Hebeln (43, 54) jeweils eine Führungsrolle (62, 63) gelagert ist, und an einem senkrecht zur Drahtwendelachse (32) hin- und herbewegbaren Träger (73) für jeden Hebel bzw. jede Rolle eine Steuerkurve (71,72) vorgesehen ist.

   S. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven als Topfkurven (71, 72) ausgebildet sind.