DE2847700A1

DE2847700A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer drahtbindung fuer bloecke, kalender usw.

Info

Publication number: DE2847700A1
Application number: DE19782847700
Authority: DE
Inventors: Joern-Uwe Ing Grad Lemburg
Original assignee: ECH Will GmbH and Co
Current assignee: ECH Will GmbH and Co
Priority date: 1978-11-03
Filing date: 1978-11-03
Publication date: 1980-05-14
Also published as: GB2034617A; GB2034617B; FR2440835A1; US4281690A; FR2440835B1

Description

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Stw.: Drabtbindurrg herstellen-C-Formung kontinuierlich Hamburg, den 20. Oktober 197S - WiIl-Akte 63

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Drahtbindung für Blöcke, Kalender usw.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtbindung für Blöcke, Kalender usw. aus einem von einem Vorrat abgezogenen Draht, der durch Hin- und Herbiegen zu einem wellenförmigen Gebilde geformt wird, worauf das wellenförmige Drahtgebilde quer zur Ebene der Wellen in eine C-förmige Gestalt gebogen wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Umformen eines kontinuierlich hergestellten, in einer Ebene wellenförmig gebogenen Drahtes in eine C-förmig, quer zur Ebene der Drahtwindungen gekrümmte Drahtbindung, mit einem Mitnehmer für den wellenförmig gebogenen Draht aufweisenden Förderer und mehreren hintereinander angeordneten Formwerkzeugen .

Das Biegen des wellenförmigen Drahtgebildes quer zur Ebene der Wellen in eine C-förmige Gestalt geschieht heute mittels mehrerer Preßwerkzeuge, in der Regel zwei, durch die das Drahtgebilde schrittweise gefördert wird, wobei jeweils in den Stillstandszeiten zwischen zwei Förderschritten mit dem ersten Preßwerkzeug das Drahtgebilde im Bereich seiner beiden Seitenkanten und anschließend mit dem zweiten Preßwerkzeug in seinem mittleren Bereich bzw. zu beiden Seiten seiner Mitte gebogen wird.

Als Stand der Technik wird hierzu auf die US-PS 4.047.544 hingewiesen. Die intermittierende Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung begrenzt deren Leistung, weshalb auch bisher von einem direkten Anschluß einer solchen Vorrichtung an

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eine Blöcke mit einer entsprechenden Drahtbindung herstellenden Fertigungsstraße Abstand genommen wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen einer offenen Drahtbindung mit höherer Leistung zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das wellenförmige Drahtgebilde kontinuierlich gefördert wird, und daß während des Förderns zuerst die Schleifen einer Seite und anschließend die Schleifen der anderen Seite des Drahtgebildes durch mehrfaches Walzen gebogen werden, wobei mit jedem Walzvorgang die Formgebung, vom mittleren Bereich des Drahtgebildes ausgehend, schrittweise zu den Seitenkanten hin vorangetrieben wird.

Die Erfindung besteht folglich nicht etwa nur darin, bislang in Schritten vollzogene Arbeitsoperationen durch kontinuierlich ablaufende Arbeitsoperationen der gleichen Art zu ersetzen, sondern darin, daß zum Ermöglichen eines kontinuierlichen Arbeitsablaufes ein anderer Verformvorgang, d.h. eine andere, neue Aufeinanderfolge andersartiger Arbeitsoperationen entwickelt wurde. Hierdurch erst konnte das Drahtgebilde während seiner kontinuierlichen Förderung in die C-förmige Gestalt gebracht und die bislang im Arbeitsverfahren begründete Leistungsbegrenzung überwunden werden.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die insbesondere zum Ausüben des vorbeschriebenen Verfahrens geeignet ist, ist gekennzeichnet durch zwei hintereinander angeordnete, kontinuierlich umlaufende Formscheiben, deren Umfangsflachen Ausnehmungen zum Aufnehmen des wellenförmig gebogenen Drahtes aufweisen, deren Stirnflächen neben den Ausnehmungen

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als Pormringe mit halbkreisförmigen Querschnitten ausgebildet sind, und denen am Umfang hintereinander jeweils mehrere mit den Formringen zusammenwirkende, diese von außen nach innen immer weiter umgreifende, drehbare Formrollen zugeordnet sind. Ein räumlich gedrängter und vom Antrieb her einfacher Aufbau der Vorrichtung wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch erreicht, daß beide Formscheiben um eine gemeinsame Achse umlaufen. Zweckmäßigerweise sind die Formrollen gemeinsam mit den Formscheiben antreibbar. Für den Walzvorgang ist es zweckmäßig, das Drahtgebilde in relativ kleinen, d.h. kurzen Aufnahmen der Formscheiben zu halten, so daß das Drahtgebilde in den Aufnahmen nicht hin-uid herwandern kann. Um das Drahtgebilde in die relativ kurzen Aufnahmen der Formscheiben zu überführen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen ,den Formscheiben jeweils ein gezahntes Fangrad und ein mit dem Fangrad und der Formscheibe zusammenwirkendes Übertragungsrad zuzuordnen, wobei das Übertragungsrad in seiner Umfangsfläche längere Ausnehmungen zum Aufnehmen des Drahtgebildes aufweist als die Formscheibe. Bei der Übergabe des Drahtgebildes aus den längeren Aufnahmen des Übertragungsrades in die kürzeren Aufnahmen der Formscheibe müssen die Drahtwindungen des Drahtgebildes in den Aufnahmen des Übertragungsrades eine definierte Position einnehmen. Dies wird gemäß eines weiteren Kennzeichens der Erfindung dadurch erreicht, daß der Teilungsabstand der Aufnahmen des Übertragungsrades geringer ist als der Teilungsabstand des Drahtgebildes. Hierdurch wird erreicht, daß während der Förderung auf dem Übertragungsrad das Drahtgebilde sich im Bereich des Fangrades an einen nacheilenden, eine Aufnahme begrenzenden Steg und im Bereich des Formrades an einen voreilenden , eine Aufnahme begrenzenden Steg anlegt, wodurch die definierte Position Jü? die Übergabe in die Aufnahmen der Formscheibe sichergestellt ist.

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

Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht

einer Maschine zum Formen einer Drahtbindung, Figur 2 zwei Formscheiben mit zugeordneten Formrollen

der Maschine in aufgeklappter Darstellung, Figur 3 die beiden Formscheiben im Schnitt, Figur 4 ein einer Formscheibe zugeordnetes Fangrad und

ein Ubertragungsrad in vergrößerter Darstellung, Figur 5 ein Schnittbild von Formscheibe, Fangrad und

Übertragungsrad gemäß Linie V-V in Figur 4, Figuren 6 bis 19 Schritte der Formung der Drahtbindung

af den beiden Formscheiben.

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Die Maschine zum Formen einer Drahtbindung besteht aus einer Vorformeinrichtung 1 zum kontinuierlichen Verformen eines Drahtes 2 in einen·in einer Ebene wellenförmig gebogenen Draht 2a und einer Nachformeinrichtung 3 aim Umformen des Drahtes 2a in eine C-förmig, quer zur Ebene der Drahtwindungen gekrümmte Drahtbindung 2c.

Die Vorformeinrichtung 1 weist eine innere Scheibe 6 und eine mit geringer Exzentrizität zu dieser angeordnete äußere Scheibe 7 auf, deren Stirnflächen 6a und 7a in einer Ebene liegen, und die jeweils einen Ring von nicht dargestellten Wickelstiften tragen. Einzelheiten der Vorformeinrichtung 1 sind im übrigen der älteren Patentanmeldung ... (Akt!z?nocn nicht? der Anmelderin zu entnehmen. Die beiden Scheiben 6 und 7 sind über nicht dargestellte Mitnahmestifte kinematisch gekuppelt und über eine Welle 8 gemeinsam antreibbar. Vor den Stirnseiten 6a und 7a der Scheiben 6 und 7 ist ein Wickelarm 9 mit Wickelzapfen 9a an einer Welle 11 befestigt. Im Bereich des Wickelarmes 9 weisen die Wickelstifte an den Scheiben 6 und 7 ihren geringsten Abstand zueinander auf. Neben dem Wickelarm 9 ist auf einer Welle 12 ein Abstreifer 13 angeordnet. Die Welle 12 ist über einen Hebel 14, eine Kurbelstange 16 und einen in die Kurbelstange 16 eingreifenden, auf einer Welle 17 befestigten Exzenter 18 hin- und herschwenkbar. Die Wellen 11 und 17 sind über ein Getriebe 19 miteinander verbunden, wobei die Welle 17 außerdem über einen Kettentrieb 21 mit einer Welle 22 verbunden ist, die ihrerseits über einen Kettentrieb 23 mit einer Welle 24 verbunden ist, die über ein Getriebe 26 mit der Welle 8 in Verbindung steht. Die Welle 22 ist über einen Kettentrieb 27 von einem Elektromotor (Hauptmaschinenantrieb) 28 antreibbar.

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Die Nachformeinrichtung 3 weist zwei auf einer Welle 31 befestigte Formscheiben 32a und 32b auf, deren Umfangsflächen Ausnehmungen 33a bzw. 33b (siehe Figuren 3 und 4) als Aufnahmen für den wellenförmig gebogenen Draht 2a bzw. den einseitig nachgeformten Draht 2b aufweisen, und deren einander zugeordnete Stirnflächen 34a bzw. 34b neben den Ausnehmungen 33a bzw. 33b als Formringe 36a bzw. 36b mit halbkreisförmigen Querschnitten ausgebildet sind. Jeder Formscheibe 32a und 32b sind am Umfang verteilt jeweils vier Formrollen 37a, 38a, 39a, 41a bzw. 37b, 38b, 39b, 41b, deren Drehachsen parallel zur Welle 31 verlaufen, und drei Formrollen 42a, 43a, 44a bzw. 42b, 43b, 44b, deren Drehachsen in radialer Richtung der Formscheiben 32a und 32b verlaufen, zugeordnet. Die vorgenannten Formrollen sind derart ausgebildet, daß jede nachfolgende Formrolle die Formringe 36a und 36b der Formscheiben 32a bzw. 32b von außen nach innen, etwas weiter umgreift. Jeder Formscheibe 32a und 32b ist ein Übertragungsrad 46a bzw. 46b und ein diesem vorgeordnetes Fangrad 47a bzw. 47b zugeordnet, die später anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben werden.

Die Welle 31 ist über zwei rettentriebe 48 und 49 und eine diese verbindende Welle 51 mit einem Getriebe 52 verbunden, welches über eine Gelenkwelle 53 mit der Welle 24 der Vorformeinrichtung 1 in Verbindung steht.

Die Übertragungsräder 46a und 46b und die Fangräder 47a und 47b sind jeweils an einer Welle 54a bzw. 54b bzw. 56a bzw.

56b befestigt, und die Wellen 54a und 56a sowie 54b und 56b sind jeweils über ein Zahnradpaar 57a bzw. 57b miteinander verbunden. Die Wellen 54a und 54b sind jeweils über ein Zahnradpaar 58a bzw. 58b mit der Welle 31 ver-

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bunden. Kettentriebe 59a und 59b verbinden die Wellen 54a bzw. 54b mit Wellen 61a bzw. 61b, die die Formräder 41a bzw. 41b tragen. Die Wellen 61a und 61b treiben über nicht dargestellte Zahnräder auch die Formräder 39a, 38a, 37a bzw. 39b, 38b, 37b an. Außerdem sind die Wellen 61a und 61b über Kettentriebe 62a bzw. 62b mit Wellen 63a bzw. 63b verbunden, die jeweils über ein Getriebe 64a bzw. 64b mit einer Welle 66a bzw. 66b verbunden sind, die die Formrollen 43a bzw. 43b tragen. Die Wellen 66a und 66b treiben über nicht dargestellte Zahnräder auch die Formrollen 42a, 44a bzw. 42b, 44b an.

Die Fangräder 47a und 47b und die Übertragungsräder 46a und 46b sind von gleichem Aufbau, weshalb nur die der Formscheibe 32a zugeordneten beiden Räder beschrieben werden. Das Fangrad 47a besteht aus zwei sägeblattförmxgen Scheiben 71a¹ und 71a", die an den Stirnseiten einer Nabe 72a der Welle 56a befestigt sind. Die Zähne 73a· und 73a¹¹ der Scheiben 71a' bzw. 71a" weisen einen Teilungsabstand T1 auf, der größer ist als der Teilungsabstand T der Schleifen des Drahtes 2a.

Das Übertragungsrad 46a besteht aus zwei Scheiben 74a¹ und 74a^w, die an den Stirnseiten einer Nabe 76a der Welle 54a befestigt sind. Die Scheiben 74a' und 74a" weisen an ihren Umfangen Ausnehmungen 77a· bzw. 77a" als Aufnahmen für den Draht 2a auf, wobei der Teilungsabstand T2 der Ausnehmungen 77a' und 77a" etwas geringer ist als der Teilungsabstand T der Schleifen des Drahtes 2a. Ein ortsfestes Abdeckblech 78a verhindert, daß der.Draht 2a aus den Ausnehmungen 77a' und 77a" herausfällt. Die Ausnehmungen 77a¹ und 77a" sind langer als die Ausnehmungen 33a

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der Formscheibe 32a, deren Teilungsabstand T dem der Schleifen des Drahtes 2a entspricht. Die Formscheibe 32a ist an ihrer dem Formring 34a gegenüberliegenden Stirnfläche und an ihrer Umfangsflache von einem ortsfesten Topf 79a umgeben, der im Bereich des Übertragungsrades 46a, der Formrollen 37a, 38a, 39a, 41a, 42a, 43a, 44a und im Bereich der Drahtabgabe mit Ausnehmungen 81a versehen ist. Der Topf 79a verhindert ein Herausfallen des Drahtes 2a aus den Ausnehmungen 33a und ein axiales Verschieben des Drahtes 2a an den Ausnehmungen 33a während der Verformung durch die vorgenannten Formrollen. Die Formscheibe 32b ist ebenfalls von einem solchen Topf umgeben.

Der Draht 2a wird dem Fangrad 47a zwischen zwei Führungsleisten 8 2a zugeführt bzw. zwischen diesem vorgezogen. Eine ähnliche, nicht dargestellte Führung ist auch zwischen der Formscheibe 32a und dem Fangrad 47b vorgesehen. Die Formscheiben 32a, 32b, die Übertragungsräder 46a, 46b und die Fangräder 47a, 47b sind derart antreibbar, daß die Quotienten aus jeweiliger Umfangsgeschwindigkeit und jeweiligem Teilungsabstand ihrer Ausnehmungen bzw. Zähne . gleich sind.

Wirkungsweise der Maschine:

Der Draht 2 wird von den Wickelzapfen 9a des umlaufenden Wickelarmes 9 über die Wickelstifte der umlaufenden inneren Scheibe 6 der Vorformeinrichtung 1 gebracht und von dem Abstreifer 13 von den Wickelzapfen 9a an die vorgenannten Wickelstifte übertragen. Die Wickelstifte der umlaufenden äußeren Scheibe 7 fangen den Draht 2 jeweils ein, worauf er durch die Bewegung der Wickelzapfen 9a um diese wickelstifte geschlungen wird. Eine nicht dargestellte ortsfeste

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Führung hebt den wellenförmig gebogenen Draht 2a von den Wickelstiften der Scheiben 6 und 7 ab, der in seiner Form fixiert ist, weil er durch den zunehmenden Abstand der Wickelstifte der Scheiben 6 und 7 während des Umlaufes dieser Scheiben gestreckt worden ist. Zwischen den Führungsleisten 82a gelangt der wellenförmig gebogene Draht 2a zum Fangrad 47a_t dessen Zähne 73a¹ und 73a" in die größere Schleife des Drahtes 2a eintauchen und £weils zwei eng nebeneinander liegende Drahtabschnitte der engeren Schleife in die Ausnehmungen 77a¹ und 77a" desübertragungsrades 46a übergeben. Da der Teilungsabstand T2 der Ausnehmungen 77a·, 77a^w etwas geringer ist als der Teilungsabstand T der Schleifen des Drahtes 2a, unterliegt der auf dem Übertragungsrad 46a befindliche Draht 2a einer Spannung, die dafür sorgt, daß der Draht 2a im Übergabebereich zur Formscheibe 32a an den voreilenden Begrenzungen der Ausnehmungen 77a¹ und 77a¹¹ anliegt. Der Draht 2a wird von einer zwischen die Scheiben 74a¹ und 74a" des Übertragungsrades 46a ragenden Führungskante 79a¹ des Topfes 79a aus den Ausnehmungen 77a' und 77a" des Übertragungsrades 46a in die Ausnehmungen 33a der Formscheibe 32a geführt. Die Formrollen 37a, 38a, 39a, 41a, 42a, 43a, 44a biegen nun die Schleifen einer Seite des Drahtes 2a schrittweise, vom mittleren Bereich des Drahtes 2a ausgehend, um den Formring 36a der Forms cteibe 32a. Die den einzelnen Formrollen 37a, 38a,-39a, 41a, 42a, 43a, 44a zugeordneten Biegeschritte sind in den Figuren 6 bis 12 dargestellt. Der einseitig gebogene Draht 2b wird von der Formsdeibe 32a abgerakelt und zum Fangrad 47b geführt, von dem der Draht 2b in Ausnehmungen des Übertragungsrades 46b überführt wird, das in der vorbeschriebenen Art den Draht 2b an die Formsdmbe 32b abgibt. Auf der Formscheibe 32b

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verden die Schleifen der anderen Seite des Drahtes 2b von den Formrollen 37b, 38b, 39b, 41b, 42b, 43b, 44b schrittweise, vom mittleren Bereich des Drahtes 2b ausgehend, gebogen. Die einzelnen Biegeschritte der Formrollen 37b, 38b, 39b, 41b, 42b, 43b, 44b sind in den Figuren 13 bis 19 dargestellt. Die derart hergestellte C-förmige Drahtbindung 2c wird von der Formscheibe 32b abgerakelt und kann nun einer bekannten Einziehstation, die Bestandteil einer Maschine zum Herstellen von Blöcken oder Heften ist, zugeführt werden.

Claims

Stv.: Drahtbindung herstellen-C-Formung kontinuierlich Will-Akte 63 Patentansprüche

1. / Verfahren zum Herstellen einer Drahtbindung für Blöcke, Kalender usv. aus einem von einem Vorrat abgezogenen Draht, der durch Hin- und Herbiegen zu einem wellenförmigen Gebilde geformt wird, vorauf das wellenförmige Drahtgebilde quer zur Ebene der Wellen in eine C-förmige Gestalt gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vellenförmige Drahtgebilde kontinuierlich gefördert wird, und daß vährend des Förderns zuerst die Schleifen einer Seite und anschließend die Schleifen der anderen Seite des Drahtgebildes durch mehrfaches Walzen gebogen werden, wobei mit jedem Walzvorgang die Formgebung, vom mittleren Bereich des Drahtgebildes ausgehend, schrittweise zu den Seitenkanten hin vorangetrieben wird.

2. Vorrichtung aim Umformen eines kontinuierlich hergestellten, in einer Ebene wellenförmig gebogenen Drahtes in eine C-förmig, quer zur Ebene der Drahtwindungen gekrümmte Drahtbindung, mit einem Mitnehmer für den wellenförmig gebogenen Draht aufweisenden Förderer und mehreren hintereinander angeordneten Formwerkzeugen, insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei hintereinander angeordnete, kontinuierlich umlaufende Formscheiben (32a, 32b), deren ümfangsflachen Ausnehmungen (33a, 33b) zum Aufnehmen des wellenförmig gebogenen Drahtes (2a, 2b) aufweisen, deren Stirnflächen (34a, 34b) neben den Ausnehmungen als Formringe (36a, 36b) mit halbkreisförmigen Querschnitten ausgebildet sind, und denen am Umfang hintereinander jeweils mehrere mit den Formringen zusammenwirkende,

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Stv.: Drahtbindung herstellen-C-Formung kontinuierlich Hamburg, den 20. Okt. 1978 - Will-Akte 63

diese von außen nach innen immer weiter umgreifende, drehbare Formrollen (37a, 38a, 39a, 41a, 42a, 43a, 44a; 37b, 38b, 39b, 41b, 42b; 43b, 44b) zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Formscheiben (32a,32b) um eine gemeinsame Achse (31) umlaufen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrollen (37a ... 44a; 37b ... 44b) gemeinsam mit den Formscheiben (32a, 32b) antreibbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Forraschexben (32a, 32b) jeweils ein gezahntes Fangrad (47a, 47b) und ein mit dem Fangrad und der Formscheibe zusammebwirkendes Übertragungsrad (46a, 46b) zugeordnet sind, wobei das Übertragungsrad in seiner Umfangsflache längere Ausnehmungen (77a¹, 77a^M) zum Aufnehmen des Drahtgebildes (2a, 2b) aufweist als die Formscheibe.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsabstand (T2) der Aufnahmen (77a¹, 77a^w) des Übertragungsrades (46a, 46b) geringer ist als der Teilungsabstand (T) des Drahtgebildes (2a, 2b).

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