DE60315760T2

DE60315760T2 - Heftvorrichtung für eine Zusammentragmaschine

Info

Publication number: DE60315760T2
Application number: DE60315760T
Authority: DE
Inventors: Hideo Inashiki-Gun Shoji; Koji Inashiki-gun Higashi
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: DE60315760D1; EP1375187A1; US6783125B2; JP2004018205A; EP1375187B1; JP3977695B2; US20030230840A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung, die für eine Papier-Kollationier- bzw. Zusammentragmaschine geeignet ist, welche eine Vielzahl von in die Maschine geladenen Papieren heftet und anschließend die gehefteten Papiere entlädt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
U.S. Patent Nr. 6,145,825 betrifft eine Bogen-Verarbeitungsvorrichtung und ein Verfahren dafür, wobei Bögen auf einem Bogen-Entladepfad in der Bogen-Verarbeitungsvorrichtung entweder an eine Bogen-Entladeablage oder eine Hefteinheit weitergeleitet werden können. Der Abschnitt des Bogen-Entladepfads für die Hefteinheit umfasst eine Vielzahl von unteren Förderwalzenpaaren, eine Bogen-Förderwalze als eine Bogen-Entladewalze und eine Fellbürstenwalze als die Bogen-Förderwalze. Die Hefteinheit ist unterhalb einer Heftablage angeordnet. Bei dieser Vorrichtung ist ein Paar von Rüttelanlageflächen zum Ausrichten des auf die Heftablage entladenen Bogens vorgesehen, und eine Rück(gabe)walze, die den Bogen gegen eine hintere Endanlagefläche drückt. Die Rüttelanlageflächen können in einer Bogenbreitenrichtung hin- und hergehen, und die Rückwalze wird in einer Schwingbewegung auf die obere Fläche des Bogens und weg von ihr bewegt, durch ein Rück-Solenoid, das durch eine von einem Steuergerät erzeugte Anweisung angeschaltet wird. In einem Heftmodus bewegen sich die Rüttelanlageflächen von einer Ausgangsstellung in eine Wartestellung, dann in eine zwischenzeitige Ausrichtposition und schließlich in eine Endposition. Eine seitliche Ausrichtung ist abgeschlossen, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum vom Ausschalten des Rück-Solenoids vergangen ist. Zum Entladen der gehefteten Bögen wird ein Ausstoßriemen, der das Bündel von Bögen anhebt, durch einen Ausstoßmotor angetrieben. Das Bündel von Bögen wird dann von einem Bogen-Entladewalzenpaar empfangen.
U.S. Patent Nr. 4,511,297 beschreibt eine Vorrichtung. und ein Verfahren zum Versetzen und Verzögern der Abgabe von Bögen in einer Haftmittel-Bindemaschine. Bei dieser Vorrichtung werden Bögen auf einer Ablage gestapelt, und eine Druckbas-Anordnung drückt die gestapelten Bögen in regelmäßigen Zeitabständen zusammen, nach dem Abschließen des Stapel-/Heftbetriebs bzw. -vorgangs.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung, die auf eine Papier-Kollationiermaschine geladen ist, zuvor vorgeschlagen ( japanische Patentanmeldung Nr. 2002-38756 ). Wie in 1 gezeigt, umfasst diese Hefter-Verarbeitungsvorrichtung 100 eine Papier-Rüttelablage (paper jogging trag) 102, in welche ein kollationierter Bogen (der aus mehreren aufgestapelten Papieren besteht) 101 geladen wird, von der Transfer- bzw. Überführungs-Stromabwärtsseite eines Kollationierkörpers, und die geneigt ist, um ihre Überführungs-Stromabwärtsseite zu der Überführungs-Stromaufwärtsseite zu senken, eine Papier-Rütteleinheit 107, die zulässt, dass ein Press-Rüttelelement 106 den kollationierten Bogen 101 an eine Papierspitzen-Bezugswand 104, an der untersten Position der Papier-Rüttelablage 102, und eine Papierseiten-Bezugswand 105 drängt, an der seitlichen Seite der Ablage 102, einen Hefter 108 zum Heften des kollationierten Bogens 101, der durch die Papier-Rütteleinheit 107 gerüttelt wurde, und eine Papier-Entladeeinheit 111, die den durch den Hefter gehefteten, kollationierten Bogen 101 zwischen einer oberen Walze 109 und einer unteren Walze 110 einklemmt, um dadurch den kollationierten Bogen 101 von der Oberseite der Papier-Rüttelablage 102 zu entladen, aufgrund der Wirkung einer Transportkraft durch die Rotationen der oberen und der unteren Walze 109, 110 auf den kollationierten Bogen 101.
Der Betrieb der obigen Hefter-Verarbeitungsvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf ein Betriebs-Flussdiagramm von 2 beschrieben. Zuerst wird der kollationierte Bogen 101, der durch den Kollationierkörper kollationiert wurde, auf die Papier-Rüttelablage 102 in einer Laderichtung REIN geladen (Schritt S100). Dann bewegt sich das Press-Rüttelelement 106 aus seiner Bereitschaftsposition (eine durchgezogene Linie von 1) in die Rüttelposition (eine Imaginärlinie von 1), um die Endfläche des kollationierten Bogens 101 gegen die Papierseiten-Bezugswand 105 zu drängen, wodurch die Papiere gerüttelt werden (Schritt 101). Dieser so gerüttelte, kollationierte Bogen 101 wird durch den Hefter 108 geheftet (Schritt S102). Nach dem Heften kehrt das Press-Rüttelelement 106 in die Bereitschaftsposition zurück, und die obere Walze 109 bewegt sich in die Kontaktposition, um den kollationierten Bogen 101 zwischen der oberen Walze 109 und der unteren Walze 110 einzuklemmen. Dann werden die obere Walze 109 und die untere Walze 110 rotiert. Die Rotationen der Walzen 109, 110 lassen zu, dass eine Zufuhrkraft auf den kollationierten Bogen 101 wirkt, so dass er in einer Entladerichtung RAUS entladen wird (Schritt S103).
Währenddessen kann die Papier-Rütteleinheit 107 die Papiere rütteln, durch Verschieben des Press-Rüttelelements 106 aus der Bereitschaftsposition in die Rüttelposition, wobei die Rüttelposition gemäß einer spezifischen Standardgröße für die Papiere, die den kollationierten Bogen 101 ausbilden, eingerichtet wird. Somit wird an der Rüttelposition ein angemessenes Rütteln ausgeführt, durch Klemmen der seitlichen Endflächen an beiden Seiten des kollationierten Bogens 101 zwischen der Papierseiten-Bezugswand 105 und dem Press-Rüttelelement 106.
Es wird jedoch angemerkt, dass es einen kollationierten Bogen 101 geben kann, von dem die Größe etwas größer als die Standardgröße ist, die für den kollationierten Bogen 101 eingerichtet wurde. Falls Papiere, welche die Standardgröße überschreiten, durch das Press-Rüttelelement 106 gerüttelt werden, wird die Papier-Rütteleinheit 107 den kollationierten Bogen 101 rütteln, während sein Zwischen- bzw. Mittelabschnitt nach oben gebogen ist, wie in 3 gezeigt. Wenn der so gebogene, kollationierte Bogen 101 durch den Hefter 108 geheftet wird, kann die resultierende Heftposition des Bogens 101 von der formalen Heftposition des kollationierten Bogens 101 abweichen, der keine Biegung aufweist.
Um das obige Biegen des kollationierten Bogens 101 zu unterdrücken, wie in 4 gezeigt, kann erwartet werden, dass die obere Walze 109 dazu gebracht wird, dass sie den so gebogenen, kollationierten Bogen 101 niederdrückt, und daraufhin der Hefter 108 den kollationierten Bogen 101 heftet, dessen Biegung beseitigt wurde. Zu einem Zeitpunkt der Entladung des kollationierten Bogens 101 durch die obere Walze 109 und die untere Walze 110, wird jedoch der Zufuhrbetrieb des kollationierten Bogens 101 instabil, da er leicht schief zugeführt werden kann, wodurch man am Ursprung eines Papierstaus ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter einem derartigen Umstand ist es deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die sowohl die Heftposition der zu kollationierenden Papiere als auch den Zufuhrbetrieb beim Entladen der Papiere stabilisieren kann, sogar falls die Größe der Papiere etwas größer als die Standardgröße ist.
In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung: eine Papier-Rüttelablage, in welche eine Vielzahl von Papieren zu (be-)laden ist; eine Papier-Rütteleinrichtung zum Rütteln der Papiere durch Drängen jeweiliger Endflächen der Papiere an eine Bezugswand der Papier-Rüttelablage; einen Hefter zum Heften der von der Papier-Rütteleinrichtung gerüttelten Papiere; eine Papier-Presseinrichtung zum Einklemmen der von dem Hefter gehefteten Papiere; eine Papier-Entladeeinrichtung zum Entladen der Papiere von der Papier-Rüttelablage dadurch, dass eine Überführungskraft aufgrund der Rotationen einer oberen und einer unteren Walze auf die Papiere wirkt; und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebe von der Papier- Rütteleinrichtung, dem Hefter, der Papier-Presseinrichtung und der Papier-Entladeeinrichtung, wobei die Steuereinrichtung derart angeordnet ist, dass, bei der Nutzung, beim Heften der Papiere durch den Hefter, die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Presseinrichtung in engen Kontakt mit der Papier-Rüttelablage zu bringen, wodurch die gehefteten Papiere an die Papier-Rüttelablage gedrückt werden, wobei nach Beenden des Heftbetriebs des Hefters, die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Rütteleinrichtung dazu zu bringen einen Papier-Rüttelbetrieb davon anzuhalten und die Papier-Presseinrichtung sich von der Papier-Rüttelablage zu trennen, wodurch die Papiere von der Papier-Presseinrichtung einmal gelöst werden, und wobei anschließend die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Presseinrichtung in engen Kontakt mit der Papier-Rüttelablage zu bringen, und auch die Papier-Entladeeinrichtung dazu bringt, anzufangen die gehefteten Papiere zu entladen.
Bei der wie oben aufgebauten Hefter-Verarbeitungsvorrichtung, falls die Größe der Papiere etwas größer als die Standardgröße ist, wird die Papier-Rütteleinrichtung die Papiere in dem durchgebogenen bzw. abgelenkten Zustand rütteln, wo der Zwischenabschnitt der Papiere erhöht ist. Die Durchbiegung der Papiere wird jedoch durch die Papier-Presseinrichtung unterdrückt, welche sie nach unten drückt. Dann heftet der Hefter die Papiere, während die Durchbiegung unterdrückt wird. Nach dem Heftbetrieb des Hefters wird die Papier-Rütteleinrichtung vom Drücken der Papiere gelöst, und ferner wird auch die Papier-Presseinrichtung vom Drücken der Papiere an die Papier-Rüttelablage gelöst. Folglich wird die Durchbiegung der Papiere aufgehoben und der Entladebetrieb der Papiere wird ausgeführt, während jegliche Durchbiegung davon entfernt wird.
Die Hefter-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann als Papier-Presseinrichtung ein Paar von oberen und unteren Walzen umfassen.
Auch bei der obigen Ausführungsform der Hefter-Verarbeitungsvorrichtung, falls die Größe der Papiere etwas größer als die Standardgröße ist, wird die Papier-Rütteleinrichtung die Papiere in dem durchgebogenen Zustand rütteln, wo der Zwischenabschnitt der Papiere erhöht ist. Die Durchbiegung der Papiere wird jedoch durch die obere Walze unterdrückt, welche sie nach unten drückt. Dann heftet der Hefter die Papiere, während die Durchbiegung unterdrückt wird. Nach dem Heftbetrieb des Hefters wird die Papier-Rütteleinrichtung vom Drücken der Papiere gelöst, und ferner wird auch die obere Walze vom Drücken der Papiere an die Papier-Rüttelablage gelöst. Folglich wird die Durchbiegung der Papiere aufgehoben und der Entladebetrieb der Papiere wird ausgeführt, während jegliche Durchbiegung davon entfernt wird.
Gemeinsam mit den oben erwähnten Hefter-Verarbeitungsvorrichtungen kann, nach dem Heftbetrieb des Hefters, ein Zeitraum des Lösens der Papiere davon, dass sie eingeklemmt werden, anpasspar sein.
Es wird angemerkt, dass ein Zeitraum, der zur Aufhebung der Durchbiegung der Papiere erforderlich ist, von der Beschaffenheit der Papiere abhängt. Falls der Zeitraum des Lösens entsprechend der Beschaffenheit der Papiere änderbar ist, wird es dann deshalb möglich, die Papiere so schnell wie möglich zu überführen, während die Stabilität bei der Überführung der Papiere beibehalten wird.
Diese und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlicher aus der folgenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen werden, im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen genommen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht der herkömmlichen Hefter-Verarbeitungsvorrichtung;
2 ist ein Flussdiagramm des durch die herkömmliche Hefter-Verarbeitungsvorrichtung ausgeführten Heftbetriebs;
3 ist eine erläuternde Ansicht, die den Biegezustand eines kollationierten Bogens bei seinem Rütteln zeigt, wobei der kollationierte Bogen seine Papiergröße etwas größer als die Standardgröße hat;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die den Biegezustand eines kollationierten Bogens bei seinem Entladen zeigt, wobei der kollationierte Bogen seine Papiergröße etwas größer als die Standardgröße hat;
5 ist eine Seitenansicht im teilweisen Durchbruch von einer Papier-Kollationiermaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils von 5, welche die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Perspektivansicht eines Hefter-Verarbeitungsteils der Papier-Kollationiermaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, wo ein kollationierter Bogen geladen wird;
8 ist eine Perspektivansicht des Hefter-Verarbeitungsteils der Papier-Kollationiermaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, wo der kollationierte Bogen gerüttelt wird;
9 ist eine Perspektivansicht des Hefter-Verarbeitungsteils der Papier-Kollationiermaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, wo der kollationierte Bogen entladen wird;
10 ist eine Draufsicht eines Papier-Rüttelmechanismus von einer Papier-Rütteleinheit, welche die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist eine Querschnittansicht, im Schnitt nach 11-11 von 10, welche die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 ist ein Schaltungsblockdiagramm des Hefter-Verarbeitungsteils, das die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ist ein Flussdiagramm des Betriebs eines Heftprozesses, das die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist eine Zeitplanungsabbildung des Heftprozesses, welche die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
15A bis 15D sind jeweilige Ansichten, die aufeinanderfolgende Betriebe des Heftprozesses erläutern, welche die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
16 ist ein Diagramm, das die Häufigkeiten des Papierstaus in beiden Fällen erläutert, dass ein Vorentladebetrieb durchgeführt wurde und nicht durchgeführt wurde; und
17 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teils einer Papier-Kollationiermaschine gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die 5 bis 16 zeigen Ausführungsformen, wo eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer Papier-Kollationiermaschine installiert ist.
Wie in 5 gezeigt, wird eine Papier-Kollationiermaschine 1 durch einen Kollationierkörper A ausgebildet, ein Hefter-Verarbeitungsteil (d.h. eine Hefter-Verarbeitungsvorrichtung der Erfindung) B, die hinter dem Kollationierkörper A und an seiner unteren Seite angeordnet ist, und eine Bogen-Entladeablage C, die vor dem Kollationierkörper A und an der unteren Seite angeordnet ist.
Der Kollationierkörper A umfasst einen Papier-Zufuhrteil 2 und einen kollationierenden Überführungsteil 4. Der Papier-Zufuhrteil 2 ist mit einer Vielzahl von Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j in vertikaler Anordnung ausgestattet und geeignet, zahlreiche Papiere (nicht gezeigt) zuzuführen, die in jeder Ablage 2a bis 2j aufgestapelt sind, eines nach dem anderen mit einem bestimmten Timing bzw. Zeitplanung. Der kollationierende Überführungsteil 4 überführt die von dem Papier-Zufuhrteil 2 zugeführten, mehreren Papiere vertikal und kollationiert sie, um einen kollationierten Bogen 3 auszubilden. Der kollationierte Bogen 3, der durch den kollationierenden Überführungsteil 4 überführt wird, wird an das Hefter- Verarbeitungsteil B durch einen ersten Überführungspfad 5 entladen.
In 6 umfasst das Hefter-Verarbeitungsteil B eine Papier-Rüttelablage 6, die auf der stromabwärtigen Seite des ersten Überführungspfads 5 angeordnet ist und in die horizontale Richtung geneigt ist, eine Papier-Rütteleinheit (Papier-Rütteleinheit) 7 zum Rütteln des kollationierten Bogens 3 auf der Papier-Rüttelablage 6, einen Hefter 8 zum Heften des durch die Papier-Rütteleinheit 7 gerüttelten, kollationierten Bogens 3, und eine Entladeeinheit kollationierter Bögen (Papier-Entladeeinrichtung) 9, die eine Entladekraft, entgegengesetzt zu einer Laderichtung, auf den kollationierten Bogen 3 ausübt, der durch den Hefter 8 geheftet wurde. Mit der Anordnung entlädt das Hefter-Verarbeitungsteil B den kollationierten Bogen 3, der durch die Entladeeinheit kollationierter Bögen 9 entladen wurde, durch einen zweiten Überführungspfad 10, der mit der stromaufwärtigen Seite der Papier-Rüttelablage 6 verbunden ist.
Die Papier-Rüttelablage 6 ist zu der horizontalen Richtung geneigt, so dass sein stromabwärtiger Abschnitt unterhalb des stromaufwärtigen Abschnitts ist. Vorzugsweise liegt ihr Neigungswinkel α im Bereich von 10 Grad bis 30 Grad. Bei dieser Ausführungsform ist der Neigungswinkel α auf ungefähr 20 Grad festgelegt.
In den 7 bis 9 weist die Papier-Rütteleinheit 7 eine Papierspitzen-Bezugswand 11 auf, die an der untersten Position der geneigten Papier-Rüttelablage 6 angeordnet ist, zum Kontakt mit der Spitze des kollationierten Bogens 3, eine Papierseiten-Bezugswand 12, die senkrecht zu der Papierspitzen-Bezugswand 11 ist, zum Kontakt mit der seitlichen Endfläche des kollationierten Bogens 3, ein Press-Rüttelelement 13 zum Drücken des kollationierten Bogens 3 an die Papierseiten-Bezugswand 12, und eine schräge Seitenwand 14, die seitlich auf der gegenüberliegenden Seite der Papierseiten-Bezugswand 12 angeordnet ist und geneigt ist, so dass sie sich graduell der Papierseiten-Bezugswand 12 annähert, indem sie sich zu dem unteren Teil der Papier-Rüttelablage 6 hin bildet.
Das Press-Rüttelelement 13 ist geeignet, um lediglich die Seitenfläche des kollationierten Bogens 3 zu drücken, und wird auch durch einen Papier-Rüttelmechanismus 15 in eine schiefe Richtung bewegt, einem Schnittpunkt der Papierseiten-Bezugswand 12 mit der Papierspitzen-Bezugswand 11 zugewandt. Ferner weist das Press-Rüttelelement 13 einen oberen Flächenteil 13a auf, unter dem das auf die Papier-Rüttelablage 6 geladene, hintere Endteil des kollationierten Bogens 3 zu positionieren ist.
Wie in den 10 und 11 gezeigt, umfasst der Papier-Rüttelmechanismus 15 einen Papier-Rüttelmotor 16, ein Schneckengetriebe 17, das an einer Rotationswelle des Papier-Rüttelmotors 16 befestigt ist, ein Schneckenrad 18, das mit dem Schneckengetriebe 17 ineinandergreift, ein erstes flaches Zahnrad 19, das koaxial an dem Schneckenrad 18 befestigt ist, ein zweites flaches Zahnrad 20, das mit dem ersten flachen Zahnrad 19 ineinandergreift, ein drittes flaches Zahnrad 21, das mit dem zweiten flachen Zahnrad 20 ineinandergreift, eine exzentrische Nockenscheibe 23, die an einer Befestigungswelle 22 des zweiten flachen Zahnrads 21 befestigt ist, und ein Nockenübertragungselement 25, das entlang einer Führungsstange 24 überführt wird. Das Press-Rüttelelement 13 ist an dem Nockenübertragungselement 25 befestigt, an der Oberflächenseite der Papier-Rüttelablage 6. Das Press-Rüttelelement 13 wird zwischen der Bereitschaftsposition, die mit Imaginärlinien der 10 und 11 gezeigt wird, und der Papier-Rüttelposition bewegt, die mit durchgezogenen Linien der 10 und 11 gezeigt wird. Falls die Papier-Rüttelposition und die Bereitschaftsposition angemessen änderbar sind, abhängig von der Papierseite des kollationierten Bogens 3, dann können ihre Positionen eine Änderung der Papiergröße des kollationierten Bogens 3 bewältigen. Im Einzelnen wird die Papier-Rüttelposition in einer Position eingerichtet, wo ein Intervall zwischen der Papierseiten-Bezugswand 12 und dem Press-Rüttelelement 13 mit einer Breite L der Papiergröße des kollationierten Bogens 3 übereinstimmt.
Wie in den 7 bis 9 gezeigt, ist der Hefter 8 außerhalb der Papierseiten-Bezugswand 12 der Papier-Rüttelablage 6 angeordnet, und auch eingerichtet, um eine Heftposition im Innern des Schnittpunkts bzw. der Schnittmenge der Papierseiten-Bezugswand 12 mit der Papierspitzen-Bezugswand 11 vorzusehen.
Wie in den 6 bis 9 gezeigt, umfasst die Entladeeinheit kollationierter Bögen 9 eine untere Antriebswalze (untere Walze) 30a, die so angeordnet ist, dass sie der oberen Fläche der Papier-Rüttelablage 6 zugewandt ist, durch eine darin ausgebildete Öffnung, und eine obere angetriebene Walze (obere Walze) 30b, die so angeordnet ist, dass sie der unteren Antriebswalze 30a an ihrer Oberseite gegenüberliegt.
Die untere Antriebswalze 30a wird durch einen Entlademechanismus 31 rotiert. Der Entlademechanismus 31 umfasst einen Entlademotor 32, eine erste Riemenscheibe 33, die an einer Welle des Motors 32 befestigt ist, einen Riemen 34, der eine Seite um die erste Riemenscheibe 33 gewickelt hat, eine zweite Riemenscheibe 35, um welche die andere Seite des Riemens 34 herum gewickelt ist, ein erstes Zahnrad 36, das koaxial an der zweiten Riemenscheibe 35 befestigt ist, und ein zweites Zahnrad 37, das mit dem ersten Zahnrad 36 ineinandergreift. Die untere Antriebswalze 30a ist an einer Stützwelle 38 befestigt, die das zweite Zahnrad 37 stützt, so dass die Anordnung des Entlademechanismus 31 ermöglicht, dass der Motor 32 die Walze 30a rotiert.
Die obere angetriebene Walze 30b wird zwischen einer engen Position (mit einer durchgezogenen Linie von 6 gezeigt), wo die Walze 30b durch einen Walzentrennmechanismus 40 in engen Kontakt mit der unteren Antriebswalze 30a gebracht wird, in eine beabstandete Position (mit einer Imaginärlinie von 6 gezeigt) überführt, wo die Walze 30b auseinander von der unteren Antriebswalze 30a ist. Der Walzentrennmechanismus 40 umfasst eine Schwenkwelle 42, die an einem Walzenstützelement 31 der oberen angetriebenen Walze 30b befestigt ist, und durch die Papier-Rüttelablage 6 rotierbar gestützt wird, ein Schwingelement 44, dessen Ende einer Federkraft von einer Feder 43 ausgesetzt ist, und einen elektromagnetischen Kolben 45, der mit dem anderen Ende des Schwingelements 44 verbunden ist. Wenn der elektromagnetische Kolben 45 inaktiviert ist, lässt die Federkraft der Feder 43 zu, dass die obere angetriebene Walze 30b in der engen Position (siehe eine durchgezogene Linie der 6 und 9) positioniert wird. Auf der anderen Seite, wenn der elektromagnetische Kolben 45 aktiviert ist, rotieren das Schwungelement 44 und die Schwenkwelle 42 mit einem gleichmäßigen Winkel, wodurch die obere angetriebene Walze 30b in die beabstandete Position (siehe eine Imaginärlinie von 6 und der 7 und 8) gebracht wird.
Die Bogen-Entladeablage C ist auf der gleichen Seite wie die Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j angeordnet, in Bezug auf den Kollationierkörper A, und auf der stromabwärtigen Seite des zweiten Überführungspfads 10. Die Bogen-Entladeablage C weist einen Lagerraum auf, der in der Lage ist, den/die von dem zweiten Überführungspfad 10 gefallenem/n, kollationierten Bogen/Bögen 3 unterzubringen, in ihrem gestapelten Zustand. Auf der Entladeseite des zweiten Überführungspfads 10 ist ein Paar von Entladewalzen 46, 46 vorgesehen, von denen der kollationierter Bogen 3 in die Bogen-Entladeablage C mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit entladen wird.
Als nächstes wird das Steuersystem des Hefter-Verarbeitungsteils B beschrieben. Wie in 12 gezeigt, steuert ein Zentralrechner (Steuereinheit) 50 sämtliche Betriebe des Papier-Rüttelmotors 16, des Entlademotors 32, des Heftmotors 26 und des elektromagnetischen Kolbens 45 mittels einer „Papier-Rüttelmotor-" Antriebsschaltung 51, einer „Entlademotor-" Antriebsschaltung 52, einer „Heftmotor-" Antriebsschaltung 53 beziehungsweise Antriebsschaltung des „elektromagnetischen Kolbens" 54.
Basierend auf den 13 und 14, wird der Betrieb der Papier-Kollationiermaschine 1 beschrieben, hauptsächlich im Heft-Verarbeitungsbetrieb.
Das Press-Rüttelelement 13 ist in der Bereitschaftsposition angeordnet. Die obere angetriebene Walze 30b ist in der beabstandeten Position positioniert, da der elektromagnetische Kolben 45 angeschaltet ist. Während der Entlademotor 32 in einer Laderichtung rotiert, so dass die untere Antriebswalze 30a rotiert wird, so dass sie keinen Ladewiderstand für den kollationierten Bogen 3 produziert. In diesem Zustand werden die jeweiligen Papiere (nicht gezeigt) auf den Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j an den kollationierenden Überführungsteil 4 zugeführt, eines nach dem anderen von den oberen Stufen, mit Verzögerungen mit einem vorbestimmten Intervall. Die so zugeführten Papiere unterschiedlicher Arten werden an dem kollationierenden Überführungsteil 4 aufgestapelt und in einen kollationierten Bogen kollationiert, während sie überführt werden. Dann, wie in 7 gezeigt, wird der resultierende kollationierte Bogen 3 auf die Papier-Rüttelablage 6 geladen, durch den ersten Überführungspfad 5 (Schritt S1). Der kollationierte Bogen 3 rutscht auf der Papier-Rüttelablage 6 nach unten. Bei diesem Rutschprozess des kollationierten Bogens 3, wird er, an seinem einen Ende an der vorlaufenden Seite, zuerst einer Beeinflussung mit der geneigten Seitenwand 14 ausgesetzt. Mit dieser Beeinflussung mit der geneigten Seitenwand 14 rutscht der kollationierte Bogen 3 nach unten, während er zu der Papierseiten-Bezugswand 12 hin hüpft. Dann wird das Rutschen des kollationierten Bogens 3 an einer Position angehalten, wo sein vorlaufendes Ende gegen die Papierspitzen-Bezugswand 11 anstößt. In diesem Zustand ist das Rütteln des kollationierten Bogens 3 im Wesentlichen in der Laderichtung abgeschlossen.
Bei Abschluss des Ladebetriebs wird das Antreiben des Entlademotors 32 angehalten. Als nächstes wird, wie in 8 gezeigt, das Press-Rüttelelement 13 durch den Papier-Rüttelmechanismus 15 aus der Bereitschaftsposition in die Papier-Rüttelposition bewegt, so dass der kollationierte Bogen 3 entlang der Papierseiten-Bezugswand 12 und der Papierspitzen-Bezugswand 11 gerüttelt wird (Schritt 2).
Nachdem der kollationierte Bogen 3 gerüttelt wurde, wird der elektromagnetische Kolben 45 in seinen inaktivierten (AUS) Zustand umgeschaltet, um die obere angetriebene Walze 30b aus der beabstandeten Position in die Position mit engem Kontakt zu überführen, so dass der kollationierte Bogen 3 zwischen den Walzen 30a, 30b eingeklemmt wird (Schritt 3).
Als nächstes heftet der Hefter 8 den kollationierten Bogen 3 (Schritt S4). Wenn er geheftet ist, wird das Press-Rüttelelement 13 durch den Papier-Rüttelmechanismus 15 von der Papier-Rüttelposition in die Bereitschaftsposition zurückgeführt, wie in 9 gezeigt. Außerdem wird der elektromagnetische Kolben 45 in seinen aktivierten (EIN) Zustand umgeschaltet, um einmal die obere angetriebene Walze 30b aus der Position mit engem Kontakt in die beabstandete Position zu überführen, so dass der kollationierte Bogen 3 aus seinem eingeklemmten Zustand temporär freigegeben wird (Schritt S5). Danach wird der elektromagnetische Kolben 45 wieder in den inaktivierten (AUS) Zustand umgeschaltet, um die obere angetriebene Walze 30b aus der beabstandeten Position in die Position mit engem Kontakt zu überführen.
Nachfolgend rotiert der Entlademotor 32 in eine Entladerichtung, so dass eine Entladekraft in der entgegengesetzten Richtung zu der Laderichtung auf den kollationierten Bogen 3 aufgebracht wird, mit der Rotation der unteren Antriebswalze 30a (Schritt S6). Aufgrund dieser Entladekraft wird der kollationierte Bogen 3 der Bogen-Entladeablage C zugeführt, über den zweiten Überführungspfad 10, und ferner auf die Ablage C gelegt. Durch Wiederholen des Kollationierbetriebs und des Heftbetriebs werden in der Bogen-Entladeablage C die kollationierten Bögen 3, jeder geheftet, aufgestapelt.
Während der obigen Betriebe bzw. Arbeitsvorgänge wird, falls die Papiergröße eines kollationierten Bogens 3 etwas größer als die Standardgröße ist, die Papier-Rütteleinheit 7 den kollationierten Bogen 3 in seinem durchgebogenen Zustand rütteln, wo der Zwischenabschnitt des Bogens 3 erhoben ist, wie in 15A gezeigt. Gemäß einem nachfolgenden Einklemmbetrieb wird jedoch die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 durch die obere angetriebene Walze 30b unterdrückt, die ihn herunterdrückt, wie in 15B gezeigt. Dann heftet der Hefter 8 den kollationierten Bogen 3, während seine Durchbiegung unterdrückt wird. Deshalb ist die Heftposition dieses kollationierten Bogens 3 nahezu die Gleiche wie die Heftposition eines kollationierten Bogens 3, dessen Papiergröße so standardisiert ist, dass sie keine Durchbiegung aufweist.
Nachdem der Heftbetrieb des Hefters 8 beendet ist, wie in 15C gezeigt, wird er gelöst, dass sowohl die Papier Rütteleinheit 7 und die obere angetriebene Walze 30b an die Papierseiten-Bezugswand 12 beziehungsweise die Papier-Rüttelablage 6 drücken. Folglich wird die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 aufgehoben, und der Entladebetrieb des kollationierten Bogens 3 wird durchgeführt, während jegliche Durchbiegung von ihm entfernt ist. Da der kollationierte Bogen 3 nicht schief zugeführt wird, ist somit der Zufuhrzustand stabilisiert, um keinen Papierstau zu produzieren. Wie oben erwähnt kann, sogar falls die Papiergröße des kollationierten Bogens 3 etwas größer als die Standardgröße ist, die Stabilität bei der Heftposition und die Stabilität beim Entladen der Papiere sichergestellt werden.
Wir haben die Auftrittshäufigkeit von Papierstau in beiden Fällen, dem Durchführen und dem Nicht-Durchführen des Einklemmlösebetriebs vor dem Entladen des kollationierten Bogens 3 untersucht. Wie in 16 gezeigt, liegt das Ergebnis darin, dass der Papierstau zweifellos durch den Einklemmlösebetrieb aufgehoben werden kann.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform kann der Einklemmlösezeitraum nach dem Heften des kollationierten Bogens 3 durch den Hefter 8 anpassbar sein. Das heißt, eine Zeit, die erforderlich ist um die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 aufzuheben, hängt von der Beschaffenheit der Papiere ab, die den kollationierten Bogen 3 ausbilden. Falls der Einklemmlösezeitraum entsprechend der Papierbeschaffenheit der Papiere änderbar ist, dann wird es möglich, den kollationierten Bogen 3 so schnell wie möglich zu überführen, während die Stabilität beim Überführen des Bogens 3 beibehalten wird.
Obwohl das Hefter-Verarbeitungsteil B der oben erwähnten Ausführungsform die Papier-Rüttelablage 6 zu der horizontalen Richtung geneigt aufweist, kann die Papier-Rüttelablage 6 alternativ in der horizontalen Richtung angeordnet sein. Da die Neigung der Papier-Rüttelablage 6 jedoch zulässt, dass der kollationierte Bogen 3 bei der obigen Ausführungsform durch sein Rutschen auf der Ablage 6 überführt wird, kommt die Anordnung ohne eine Einrichtung zum Laden des kollationierten Bogens 3 auf die Papier-Rüttelablage 6 aus.
Gemäß der Ausführungsform der Erfindung, da das Press-Rüttelelement 13 so aufgebaut ist, dass es lediglich die Seitenfläche des kollationierten Bogens 3 drückt und ferner sich auf der Papier-Rüttelablage 6 in einer schiefen Richtung hin- und herbewegt, zu dem Schnittpunkt der Papierseiten-Bezugswand 12 mit der Papierspitzen-Bezugswand 11 hin, ist es möglich, die Papier-Rütteleinheit 7 zu vereinfachen. Außerdem lässt die Bewegung des Press-Rüttelelements 13 zu, dass der kollationierte Bogen 3 zu der Papierseiten-Bezugswand 12 gedrückt wird, und außerdem, dass eine äußere Kraft, um den kollationierten Bogen 3 an die Papierseiten-Bezugswand 12 zu drängen, durch eine Reibungskraft zwischen dem Element 13 und dem kollationierten Bogen 3 produziert wird. Deshalb ist es möglich, ein weiter stabilisiertes Rütteln für Papiere zustande zu bringen.
Da die Entladeablage C auf der gleichen Seite des Kollationierkörpers A angeordnet ist wie die Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j, lässt die Anordnung zu, dass ein Nutzer nicht nur eine visuelle Kontrolle der Papier-Zufuhrablagen 2a bis 2j und der Entladeablage C in der gleichen Position bei der Kollationiermaschine 1 durchführt, sondern auch die Nachladehandlung von Papieren und die Aufnahmehandlung der kollationierten Bögen 3, wodurch die Handhabung der Kollationiermaschine 1 erleichtert wird.
Ferner ist es, wegen dem Versehen des Press-Rüttelelements 13 mit dem oberen Flächenteil 13a, möglich, zu verhindern, dass der kollationierte Bogen 3 das Element 13 überragt, aufgrund seiner Bewegung aus der Bereitschaftsposition in die Papier-Rüttelposition.
Obwohl die Hefter-Verarbeitungsvorrichtung der Erfindung bei der oben erwähnte Ausführungsform durch das Hefter-Verarbeitungsteil B der Kollationiermaschine 1 verkörpert wird, kann natürlich das gleiche Teil B in einem anderen Element, außer der Kollationiermaschine 1 in der Modifikation, montiert oder mit ihm verbunden werden.
17 zeigt den wesentlichen Teil einer Kollationiermaschine, die mit der Hefter-Verarbeitungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Hefter-Verarbeitungsteil (Hefter-Verarbeitungsvorrichtung) B hinter einem Kollationierkörper A und an seiner unteren Seite angeordnet. Die Papier-Verarbeitungsvorrichtung B umfasst eine Papier-Rüttelablage 6, in welche ein kollationierter Bogen (nicht gezeigt) zu laden ist, eine Papier-Rütteleinheit (Papier-Rütteleinrichtung) 7 zum Rütteln des kollationierten Bogens durch Drücken von ihm auf die Papier-Rüttelablage 6 durch ein Press-Rüttelelement 13, einen Hefter 8 zum Heften des durch die Papier-Rütteleinheit 7 gerüttelten, kollationierten Bogens, eine Papier-Pressplatte (Papier-Presseinrichtung) 60 zum Einklemmen des durch den Hefter 8 gehefteten, kollationierten Bogens, und eine Papier-Entladeeinheit (Papier-Entladeeinrichtung) 9 zum Entladen des kollationierten Bogens von der Papier-Rüttelablage 6, durch Wirken einer Überführungskraft aufgrund der Rotationen einer oberen angetriebenen Walze 30b und einer unteren Antriebswalze 30a.
Im Betrieb, wenn der kollationierte Bogen durch den Hefter 8 geheftet wird, wird die Papier-Pressplatte 60 in engen Kontakt mit der Papier-Rüttelablage 6 gebracht, wodurch der kollationierte Bogen an die Ablage 6 gedrängt wird. Nach Abschließen des Heftbetriebs, wird der Papier-Rüttelbetrieb der Papier-Rütteleinheit 7 angehalten, und ferner wird die Papier-Pressplatte 60 von der Papier-Rüttelablage 6 getrennt, um den kollationierten Bogen temporär aus der Einklemmung zu lösen. Danach wird die Papier-Pressplatte wieder mit der Papier-Rüttelablage 6 in engen Kontakt gebracht, und dann wird der Entladebetrieb gestartet.
Es wird nochmals angemerkt, dass falls die Papiergröße des kollationierten Bogens etwas größer als die Standardgröße ist, die Papier-Rütteleinheit 7 den kollationierten Bogen in dem durchgebogenen Zustand rütteln wird, wo der Zwischenabschnitt des kollationierten Bogens erhöht ist. Die Durchbiegung des kollationierten Bogens wird jedoch durch die Papier-Pressplatte 60 unterdrückt, die ihn herunterdrückt. Dann heftet der Hefter 8 den kollationierten Bogen 3, während die Durchbiegung unterdrückt wird. Nach dem Heftbetrieb des Hefters 8 wird die Papier-Rütteleinheit 7 vom Drücken des kollationierten Bogens gelöst, und ferner wird auch die Papier-Pressplatte 60 vom Drücken des kollationierten Bogens an die Papier-Rüttelablage 6 gelöst. Folglich wird die Durchbiegung des kollationierten Bogens 3 aufgehoben, und der Entladebetrieb des kollationierten Bogens 3 wird ausgeführt, während jegliche Durchbiegung von ihm entfernt ist. Folglich kann, sogar falls die Papiergröße des kollationierten Bogens etwas größer als die Standardgröße ist, die Stabilität bei der Heftposition und die Stabilität beim Entladen der Papiere sichergestellt werden, ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform.
Es wird angemerkt, dass, wie bei den zuvor erwähnten Ausführungsformen, die gezeigte Kollationiermaschine eine einzige Überführungsroute aufweist, wo ein kollationierter Bogen von dem Kollationierkörper A an das Hefter-Verarbeitungsteil B überführt wird, über den ersten Überführungspfad 5, und danach wird der kollationierte Bogen von dem Hefter-Verarbeitungsteil B an das Entladeteil C überführt, über den zweiten Überführungspfad 10. Bei der Modifikation kann die Kollationiermaschine eine zusätzliche Überführungsroute umfassen, um einen kollationierten Bogen von dem Kollationierkörper A zu dem Entladeteil C zu überführen, ohne das Dazwischen des Hefter-Verarbeitungsteils B, was zulässt, dass die Überführungsroute optional aus diesen Routen ausgewählt werden kann.
Schließlich werden Fachleute verstehen, dass die vorangehende Beschreibung bevorzugte Ausführungsformen der offenbarten Hefter-Verarbeitungsvorrichtung und des Verfahrens sind. Verschiedene Änderungen und Modifikationen können innerhalb des Bereichs der Erfindung, wie in den angefügten Ansprüchen definiert, gemacht werden.

Claims

Hefter-Verarbeitungsvorrichtung, mit: einer Papier-Rüttelablage (6), in welche eine Vielzahl von Papieren (3) zu laden ist; einer Papier-Rütteleinrichtung (7) zum Rütteln der Papiere durch Drängen jeweiliger Endflächen der Papiere an eine Bezugswand (11, 12) der Papier-Rüttelablage; einem Hefter (8) zum Heften der von der Papier-Rütteleinrichtung gerüttelten Papiere; einer Papier-Presseinrichtung (30b, 30a) zum Einklemmen der von dem Hefter gehefteten Papiere; einer Papier-Entladeeinrichtung (9) zum Entladen der Papiere von der Papier-Rüttelablage dadurch, dass eine Überführungskraft aufgrund der Rotationen einer oberen und einer unteren Walze (30b, 30a) auf die Papiere wirkt; und einer Steuereinrichtung (50) zum Steuern der Betriebe von der Papier-Rütteleinrichtung, dem Hefter, der Papier-Presseinrichtung und der Papier-Entladeeinrichtung, wobei die Steuereinrichtung derart angeordnet ist, dass, bei der Nutzung, beim Heften der Papiere durch den Hefter, die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Presseinrichtung in engen Kontakt mit der Papier-Rüttelablage zu bringen, wodurch die gehefteten Papiere an die Papier-Rüttelablage gedrückt werden; wobei nach Beenden des Heftbetriebs des Hefters, die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Rütteleinrichtung dazu zu bringen einen Papier-Rüttelbetrieb davon anzuhalten und die Papier-Presseinrichtung sich von der Papier-Rüttelablage zu trennen, wodurch die Papiere von der Papier-Presseinrichtung einmal gelöst werden; und wobei anschließend die Steuereinrichtung angeordnet ist, um die Papier-Presseinrichtung in engen Kontakt mit der Papier-Rüttelablage zu bringen, und auch die Papier- Entladeeinrichtung dazu bringt, anzufangen die gehefteten Papiere zu entladen.
Hefter-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei als Papier-Presseinrichtung ein Paar von oberen und unteren Walzen (30b, 30a) vorgesehen sind.
Hefter-Verarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Zeitraum des Lösens der Papiere, auf den Heftbetrieb des Hefters folgend, anpassbar ist.
Hefter-Verarbeitungsverfahren, die folgenden Schritte umfassend: Laden einer Vielzahl von Papieren auf eine Papier-Rüttelablage; Drängen jeweiliger Endflächen der Papiere an eine Bezugswand der Papier-Rüttelablage, wodurch die Papiere gerüttelt werden; Bringen einer oberen Walze in engen Kontakt mit einer unteren Walze, wodurch die gerüttelten Papiere an die Papier-Rüttelablage gedrückt werden; Heften der gedrückten Papiere mittels eines Hefters; nach dem Heften der Papiere, Anhalten des Rüttelns der Papiere und ferner Trennen der oberen Walze von der unteren Walze, wodurch die Papiere von der oberen und der unteren Walze einmal gelöst werden; und anschließend, nochmaliges Bringen der oberen Walze in engen Kontakt mit der unteren Walze und ferner Entladen der gehefteten Papiere aus der Papier-Rüttelablage.