DE3810142A1 - Zylinderhefteinrichtung fuer einzelbogenbindung - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Zylinderhefteinrichtung für Einzelbogenbindung findet für die Einzelbogenheftung mittels verschiedener Technologien Anwendung, wobei ihr Einsatz in Verbindung mit hochtourigen Rollenrotations­ druck- bzw. Falzmaschinen zur Fertigung von Einlagen- und Mehr­ lagenerzeugnissen vorgesehen ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für das Heften von gefalzten Bogen beim Zusammenwirken mit Rol­ lenrotationsheftmaschinen wird in DD-PS 75 277 verfahren und Vor­ richtung zum Fadenheften von Falzbogen bekanntgemacht. Dabei werden die auf einem Heftzylinder kontinuierlich bewegten Falzbo­ gen entlang eines definierten Abschnittes von Heftnadeln gleicher Geschwindigkeit unter Einbringung von Heft- oder Siegelfaden durchdrungen, wobei die Fadenenden durch das Passieren festste­ hender, am Heftzylinderumfang angeordneter Einrichtungen versie­ gelt oder verleimt werden.

Der Heftzylinder ist mit auf seinem Mantel angeordneten Bogen­ greifelementen versehen, wobei der Heftfaden durch steuerbare Druckelemente gegen das Heftgut gedrückt wird. Die Heftnadeln rotieren mit dem Heftzylinder um eine feststehende Steuerkurve, welche die Funktion der mittels Druckfedern gegen diese geführ­ ten Heftnadeln auslösen.

Der bei der hohen Produktivität moderner Rollenrotationsdruckma­ schinen zweifellos auftretende hohe Verschleiß an Führungen der Nadelbewegung läßt sich nicht durch deren schnelles Ausbauen ausgleichen. Des weiteren ist eine Anpassung an die zu erwartende Produktpalette durch wahlweise einzutretende unterschiedliche Bindeverfahren nicht gegeben. Bisher wurden keine Lösungen zur Schmierung vorgegeben. Die in DD-PS 1 38 525 bekanntgemachte Ein­ richtung zum Einstechen von Fadenklammern arbeitet ebenfalls mit bewegtem Heftgut, welches von durch eine endlose Kette gestützten Nadelführungen und den solcherart geführten Nadeln zum Einbringen des Siegelfadens begleitet werden. Die Bewegung der Heftnadeln wird durch einen Elektromagneten bzw. durch Steuerkurven ausge­ löst. Nachteilig wirkt sich bei dieser Lösung aus, daß komplexe Arbeitsgänge mit der Notwendigkeit des jeweiligen Austausches al­ ler Fertigungselemente an der umlaufenden Kette verbunden wären. Eine Erhöhung der Fertigungsgeschwindigkeit ist infolge der kom­ plizierten Wirkkette auch mit erhöhter Störanfälligkeit der Ein­ richtung verbunden.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, durch Verminderung der Selbstko­ sten und auftretenden Rüstzeiten an der Vorrichtung eine Erhöhung der technisch-ökonomischen Effektivität des Zylinderheftens herbeizuführen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dazu ist die Aufgabe zu lösen, die Hefteinrichtung wahlweise wechselndem Verarbeitungsgut und Verfahren anzupassen und die technischen Voraussetzungen für deren störungsfreie, verschleiß­ arme Funktion zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, an den Heftköpfen der Zylin­ derhefteinrichtung mit Zuleitungen für den Schmierstoff versehene Schmierstellen anzubringen, wobei deren Zuleitungen durch die Achse der Hefteinrichtung geführt sind. Dabei werden bevorzugt die Laufbahn der Zentralsteuerkurve und die bewegten Heftkopfele­ mente mit Schmierstoff beaufschlagt. Durch Druckbeaufschlagung bzw. infolge einer teilweisen Einbeziehung der Schmierstoffzulei­ tung in die Heftzylinderrotation und Nutzung der Zentrifugalkraft wird der Schmierstoff in seinem Wirkungsbereich bewegt. Für eine zweckentsprechende Dosierung des Schmierstoffes innerhalb des Heftkopfes sind textile Materialien vorgesehen.

Zum Zwecke einer seitlichen Verstellung des Heftzylinders ist seine Achse bedienerseitig mit einer Spindel verbunden, deren Gewinde in das einer mit Griffstücken versehenen ortsfesten Mutter eingeschraubt ist. Bei Drehung der ortsfesten Mutter erfolgt eine entsprechende Verstellung des Heftzylinders entlang seiner Achse. Die Achse des Heftzylinders ist weiterhin einseitig mit einem Handrad verbunden, dessen Betätigung die Mitnahme der achsgestützten Steuerkurve bewirkt, was zu einem Aussetzen des Heftvorganges führt, da die Steuerkurve in entsprechend anderer Position zum Zylinderumfang positioniert wird.

Peripher zum Heftzylinder positionierte Fertigungselemente, insbesondere wahlweise austauschbar Leimrad bzw. Düsenleimauftrag Heft- bzw. Siegelschiene, sind auf einer am Zylinderumfang seit­ lich zur Siegellinie verschiebbaren Wippe vorgesehen. Diese Wippe ist einseitig mit einem Elektromagneten versehen, mittels dessen die Fertigungsmittel bedarfsweise an den Heftzylinderumfang ange­ schwenkt werden. In abgewinkelter Stellung ist die Wärmezufuhr zum Verarbeitungsgut und zum Zylinder unterbrochen und ein schnelles Warten und Auswechseln dieser Teile der Hefteinrichtung möglich.

Der beim Heften zur Verarbeitung gelangende Heftfaden wird auf dem Heftzylinder in einer durchgehenden oder unterbrochenen Rinne zugeführt. Dazu ist die Rinne für den Heftfaden von der Abdeck­ platte des Heftkopfes und einem verschiebbaren, mit Federkraft in seiner Stellung gehaltenen Fadenklemmelement gebildet. Ist die Rinne unterbrochen, so ist die den Faden zuführende Fadendüse entsprechend der Folge der Abdeckplatten vorzugsweise mittels einer Kurve auszuheben bzw. zwischen Klemmelement und Abdeck­ platte abzusenken. Sofern der Faden arbeitsstufenbedingt in seiner Stellung gehalten werden muß, ist ortsfest ein Wälzlager angebracht, welches vom Klemmelement bei Rotation des Heftzylin­ ders passiert und dabei entgegen der Federkraft verschoben wird, wodurch sich die Rinne soweit verengt, daß der Faden darin fest­ geklemmt wird. Gleichzeitig damit ist das Fadenklemmelement in den Wirkbereich eines Elektromagneten verschoben, welcher es entgegen der Federkraft in seiner Stellung hält. Dabei kann die Haltekraft ortsabhängig veränderlich aufgebracht werden. Mit diesen technischen Voraussetzungen ist eine sichere Handhabung des Heftfadens auch bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten gegeben. Beim Einsatz der Zylinderhefteinrichtung zum Drahtheften ist ortsfest am Heftzylinder ein Bieger angestellt. Dieser Bieger ist als Zylinderschnecke ausgebildet, dessen Schraube einen klammer­ förmigen Querschnitt aufweist. Am Bieger ist darüber hinaus ein Zapfen angebracht, mittels dessen ein auf dem Zylinderumfang beweglich gelagertes Schneidmesser entgegen einer Feder gegen den Draht entlang eines festangeordneten Messers geführt wird, (Scherschnittprinzip) so daß der zu heftende Draht abge­ trennt wird. Bei weiterer Drehung des Biegers wird ein Zusammen­ wirken mit dem im Heftkopf integrierten Formelementen die Draht­ klammer ausgebildet. Beim nachfolgenden Einstich der Drahtklammer in das Papier wirkt der Treiber. Die so in das Verarbeitungsgut eingestochene Drahtklammer wird an definierter Stelle des Zylin­ derumfanges mittels eines Gegenzylinders geschlossen.

Ausführungsbeispiel

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele sollen an folgenden Zeich­ nungen erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 Heftzylinder in Arbeitsstellung im Längsschnitt mit Heft­ zylinderachse, Zentralkurve, Schmiereinrichtung, Ver­ stellmutter, Antriebszahnrad und Achsdreheinrichtung,

Fig. 2 Zylinderhefteinrichtung mit Einrichtungen für das Faden­ siegeln bzw. Holländern,

Fig. 3 Heftzylinderumfang mit angestellter Siegelschiene, den Traversen und der elektromagnetbewegten Wippe,

Fig. 4 Draufsicht auf die Siegelschiene, den Elektromagneten, die Wippe und auf sie stützende Elemente,

Fig. 5 Schnitt A-A durch die Fig. 4,

Fig. 6 Heftkopf für das Fadenheften, Holländern oder Fadensie­ geln mit Wälzlagern für die Zentralkurvenabtastung, Heft­ kopfgrundkörper, den auf Stößel und Nadelträgern gehal­ tenen Heftnadeln sowie Elementen zur Schmierung und zum Fadenklemmen,

Fig. 7 Darstellung des Schnittes B-B an der Fig. 6 mit Wälzla­ ger, Fadenklemmelement, Feder und Magnetelement,

Fig. 8 die Darstellung zeigt einen Schnitt durch einen für das Drahtheften ausgelegten Heftkopf, welcher mit dem rotie­ renden Bieger zusammenwirkt, der am Heftzylinderumfang angestellt ist,

Fig. 9 Schnitt durch den Heftkopf für das Drahtheften mit ein­ wirkenden Bieger, Treiber und Ausrichtelementen,

Fig. 10 Dargestellt ist die Zylinderhefteinrichtung mit Ferti­ gungsmitteln für das Drahtheften. Im Schnitt sind die Heftköpfe während der Drahtklammerbildung, während des Drahtklammereinstiches und vor dem Klammerschluß durch den Gegenzylinder hervorgehoben.

Fig. 1 zeigt die Zylinderhefteinrichtung 1 im Längsschnitt mit der antriebsseitigen 2 und der bedienerseitigen Gestellwand 3. Dargestellt sind linke 4 und rechte Zylinderhälfte 5, wobei mit der linken Zylinderhälfte 4 das Antriebszahnrad 6, und mittelbar die rechte Zylinderhälfte 5 verbunden ist. Auf der Zylinderachse 7 sind die Zylinderhälften 4 und 5 gelagert. Die Spindel 8 trägt die Steuerkurve 9 für den Bogengreifer 10 und ist mit der ortsfe­ sten Verstellmutter 11 verbunden. An der ortsfesten Verstellmut­ ter 11 sind Handgriffe 12 angebracht. Am Ende der bedienerseiti­ gen Heftzylinderachse sind zum Zwecke der Achsdrehung Handgriffe 13 angeordnet. Die Fig. 1 zeigt weiterhin den die Heftzylinder­ hälften 4, 5 verbindenden Mitnehmerbolzen 14, für deren Lagerung auf der Achse die Wälzlager 15 vorgesehen sind. Zwischen den Heftzylinderhälften 4, 5 ist die Zentralkurve 16 in definierter Stellung auf der Heftzylinderachse 7 gelagert. die Zentralkurve 16 wird von der durch die Heftzylinderachse geführten Schmier­ stoffzuführung 17 durchdrungen und endet auf der Laufbahn 18 der Zentralkurve 16, wodurch ein verschleißarmer Ablauf ihrer An­ triebs- und Steuerfunktion gegeben ist.

Eine weitere Schmierstoffzuführung 17, welche ebenfalls durch die Bohrung 19 der Heftzylinderachse 7 geführt ist, mündet in einem Ölverteiler 20, von dem aus die Schmierstoffleitungen 21, welche die Heftzylinderrotation mit ausführen, zu den einzelnen Heftköp­ fen 22 führen. Diese zwischen den Heftzylinderhälften 4, 5 starr oder verstellbar positionierten Heftköpfe 22 nehmen mittels des von der Druckfeder 23 gehaltenen Wälzlagers 24 den Steuer­ impuls von der Zentralachse 16 ab, mittels dessen der Heftkopf 22 auf den auf dem Heftzylinderumfang 25 gehaltenen Bogen 26 ein­ wirkt.

Die Fig. 2 zeigt die Zylinderhefteinrichtung 1 mit Fertigungs­ mitteln für das Fadensiegeln oder Holländern. Der Heftzylinder 27 ist von einem Falzklappenzylinder 28, der Notauslage 29, dem Fadenkops mit mehrschneidigem Schneidrad 30 und dem Übergabezy­ linder 32 mit angestelltem Perforierzylinder 33 umgeben. Der zugeführte Bogen 26 durchläuft wahlweise eine in Flucht der Heft­ linie angeordnete Klebstoffzufuhr 34. Der erfaßte Bogen 26 wird sodann im Sektor, welcher durch den Nadeleinstichwinkel β mar­ kiert ist, von den Fadenheftköpfen 22 bearbeitet. Für das Siegeln im Sektor des Siegelwinkels α sind wahlweise die Siegelschiene 35 bzw. das Leimrad 36 auf einer in diesem Abschnitt am Heftzylinder angestellten Wippe 37 positioniert. Für die bedarfsentsprechende Anschwenkbarkeit ist diese Wippe 37 einseitig mit einem Elektro­ magneten 38 versehen.

Fig. 3 zeigt die Peripherie des Heftzylinders 27 im Bereich des Siegelwinkels α mit dem Bogen 26, dem Heftzylinderumfang 25 und der in den Traversen 39, 40 gelagerten Wippe 37, auf welcher sich die Siegelschiene 35 befindet, die durch die Siegelschienenhalte­ rung 41 armiert ist.

In Fig. 4 ist die Draufsicht der Siegeleinrichtung mit Siegel­ schiene 35, Siegelschienenhalterung 41, Wippe 37, den zugehörigen Stützelementen 42, sowie der zur Schwenkung der Wippe 37 notwen­ dige Elektromagnet 38.

In der Fig. 5 ist der Schnitt A-A durch Fig. 4 dargestellt, wo­ durch Anker 43, Stützelemente 42 und Siegelschiene 35 im Quer­ schnitt erkennbar sind.

Die Wälzlager 24 zur Kurvenabtastung, der Heftkopfgrundkörper 44 sowie Elemente zur Heftung und Schmierung sind in Fig. 6 darge­ stellt. Im einzelnen sind aus der Darstellung die mit den Schmierstoffkanälen 45 versehenen Ausrichtplatten 46, die Stößel 47 mit den Nadelträgern 48 und deren Klemmelemente 49 und den Heftnadeln 50 ausrichten, zu sehen. Die Schmierstoffkanäle 45 können bedarfsweise mit textilen Materialien ausgelegt sein. Bei ihrer kurvengesteuerten Bewegung durchdringen die Heftnadeln 50 die Abdeckplatte 51.

Die Fadenklemmeinrichtung ist in Fig. 7 in ihrer Funktion er­ kennbar. Die Fadenklemmplatte 52 preßt den Faden 53 oberhalb des Stößels 54 vom Beginn des Schneidens bis zum Nadelanstich gegen die Abdeckplatte 51. Der Stößel 54 ist mit der Halteplatte 55 verbunden, auf die auch die Feder 56 wirkt. Beim Schneiden des Fadens drückt zunächst das Wälzlager 57 die Fadenklemmplatte 52 mit dem Faden 53 in die Rinne 58 gegen die Abdeckplatte 51. Nach dem Schneiden bewirkt das Magnetelement 59 berührungslos über die Halteplatte 55 die Klemmung des Fadens.

Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt aus dem Drahtheftkopf 60 beim Biegen der Drahtklammer 61. Der rotierende Bieger 62 ist ähnlich einer Zylinderschnecke mit klammerförmigem Zahnquerschnitt ausge­ bildet. Die Klammerausbildung erfolgt im Zusammenwirken von Bie­ ger 62 und Abdeckplatte 51. Der Treiber 63 ist Bestandteil des Drahtheftkopfes 60. Der Zapfen 64 des Biegers 62 bewegt das am Zylinderumfang 25 gelagerte Schneidmesser 65 entgegen einer Fa­ denkraftwirkung entlang eines festgelagerten Messers 66, so daß der Draht 67 für die Drahtklammer 61 abgetrennt wird. Die Fig. 8 zeigt weiterhin die Ausrichtelemente 46 des Treibers 63, die dem durch die Zentralkurve 16 nach außen bewegten Treiber 63 eine notwendige Führung geben. Auf dem Stößel 68 des Treibers 63 ist die Druckfeder 23 positioniert, durch welche der Stößel 68 gegen die Zentralkurve 16 gedrückt ist.

Fig. 9 zeigt den Bieger 62 mit einer Schnittdarstellung des Heftkopfes 60. Dargestellt ist der auf dem Stößel 68 aufsitzende und von dem Ausrichtelement 46 geführte Treiber 63.

Die Fig. 10 zeigt die Zylinderhefteinrichtung mit Heftköpfen 22 und Einrichtungen für das Drahtklammerheften. Dargestellt sind im einzelnen: Falzklappenzylinder 28, Notauslage 29, die Bogenzufuhr 68 sowie die Drahtzufuhr- und -schneideinrichtung 70. Im Zusam­ menwirken mit den Heftköpfen 60 sind der Bieger 62, das Gegenla­ ger 71 und der Gegenzylinder 72 gekennzeichnet. Vor dem Gegenzy­ linder 72 ist ein Leitblech 73 an den Heftzylinder 27 angestellt.

Claims (11)

1. Zylinderhefteinrichtung für Einzelbogenbindung insbesondere für Fadensiegeln, modifiziertes Holländern und Drahtheften mit einem oder zwei miteinander verbundene und nebeneinander angeordnete um eine oder mehrere auf der Zylinderachse befestigte Zentralkurven rotierende Zylinder, gekennzeichnet durch am Zylindermantel mitbewegte, wahlweise austauschbare, axial wie auch am Zylinderumfang relativ zu den Bogenführungs­ mitteln verschiebbare und gegebenenfalls automatisch schmier­ bare Heftköpfe und peripher zum Zylinderumfang (25) ortsfest positionierte Einrichtungen zum Schneiden und Formen von Fe­ dern (53) bzw. Draht (67) und zum Anleimen bzw. Ansiegeln von Fadenstücken an Papier.

2. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit Handgriffen (13) versehene Achsdreheinrichtung.

3. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Elemente für die manuelle axiale Verstellung, mit denen die Verstellmutter (11) ausgestattet ist.

4. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine wahlweise Austauschbarkeit der pripher zum Heftzy­ linderumfang (25) positionierten Einrichtungen.

5. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Elektromagneten (38), mit welchem die die Heizele­ mente zum Fadensiegeln bzw. das Leimbecken mit Leimrad (36) tragende Wippe (37) einseitig versehen ist.

6. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine zwischen einer Fadenklemmplatte (52) und einer Ab­ deckplatte (51) befindlichen durchgehenden oder unterbrochenen Rinne (58), welche mittels eines Wälzlagers (57) entgegen der Federwirkung der Feder (56) veränderlich und durch das Magnet­ element (59) in einer gewählten Stellung gehalten ist.

7. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Drahtheftköpfe (60), in denen ein zentralkurvengesteuer­ ter Treiber (63) mit einem an definierter Position am Heftzy­ linderumfang (25) angestellten, als Zylinderschnecke mit klam­ merförmigen Zahnquerschnitt ausgebildeten rotierenden Bieger (62) bei der Drahtklammerbildung zusammenwirkt.

8. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch mit Schmierstoffkanälen (45) versehene Ausrichtplatten (46), welche im Heftkopfgrundkörper verstellbar fixiert sind und deren Schmierstoffzufuhr über einen Ölverteiler (20) im Heftkopfgrundkörper und zu diesem über einen die Zentrifugal­ kraft nutzenden um die Zylinderachse drehenden Ölverteiler (20) erfolgt.

9. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch in den Schmierstoffkanälen (45) befindliche textile Materia­ lien.

10. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch Bogenbeleimeinrichtung (34), die in Flucht zur späteren Heftlinie auf der Bogenzuführeinrichtung (69), vor der Ein­ bringung der Fadenklammern in das Papier angeordnet ist.

11. Zylinderhefteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Heftzylinder gleichzeitig die Funktion des Falzklappenzylinders oder eines anderen mit dem Papier­ strom in Berührung kommenden Zylinders des Falzapparates der Rollenrotationsdruckmaschine übernimmt.