DE69213843T2

DE69213843T2 - Heften und falten von flachgut

Info

Publication number: DE69213843T2
Application number: DE69213843T
Authority: DE
Inventors: Christopher Robin Watkiss
Original assignee: Watkiss Automation Ltd
Current assignee: Watkiss Automation Ltd
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2012-01-23
Also published as: GB9415533D0; EP0521122B1; US5316280A; GB2257692B; ES2093818T3; GB2279068B; GB9101377D0; GB2257692A; EP0521122A1; JP3053111B2; GB2279068A; ATE142948T1; DE69213843D1; WO1992012860A1; JPH05505356A; GB9219133D0

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen von Materialblättern aneinander, insbesondere eine Vorrichtung zum Heften und Falzen von Papierblättern in Buchform.
Mit dem Begriff Falzen von Papierblättern in Buchform ist die Doppelung einer Mehrzahl übereinandergelegter Papierblätter gemeint, üblicherweise maximal ungefähr 20 Blätter, um einen Prospekt, eine Druckschrift, ein Magazin oder dergleichen herzustellen. Die Bezugnahme auf Heften bedeutet primär den Gebrauch eines Metalldrahtes, um die Blätter aneinander, und zwar nach Art von Klammern zu befestigen.
Einige bekannte, zum Heften und Falzen von Papierblättern benutzte Maschinen sind mit einer Heft- und einer Falzvorrichtung versehen, welche über einer Fördereinrichtung angeordnet sind, mittels welcher Papierblätter entlang eines im allgemeinen geradlinigen Pfades transportiert werden. Um einen Zugang zu den beweglichen Teilen zu ermöglichen, müssen die Heft- und Falzvorrichtungen getrennt angeordnet sein, welches zu einer langgestreckten sperrigen Vorrichtung führt, die eine große Aufstellfläche benötigt. Die Aufstellung derartiger Maschinen gestaltet sich somit schwierig und erfordert ein kontinuierliches Bedienen durch einen geschickten Bedienungsmann.
In der US-A-4 270 742 ist eine Vorrichtung zum Binden und Falzen von Papierstapeln beschrieben, mittels welcher ein Papierstapel an einer Ecke oder in der Mitte gebunden werden kann und wobei der Stapel im Zentrum der Bindung falls gewünscht gefalzt wird. Diese Vorrichtung erübrigt die Notwendigkeit getrennter Binde- und Falzmaschinen.
In der EP-A-038 942 ist eine Falz- und Klammermaschine für Papierblätter beschrieben, bei welcher der Klammermechanismus beweglich derart geführt ist, daß die Blätter entweder dann geklammert werden können, wenn sie sich in der Falzposition befinden oder während oder unmittelbar im Anschluß an das Falzverfahren.
In der US-A-495 7284 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Blattfalzeinrichtung in eine Einrichtung zum Herstellen einer Druckschrift beschrieben, indem eine Klammereinrichtung eingangsseitig bezüglich der Falzeinrichtung vorgesehen wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Maschine bereitzustellen, bei der alle Arbeitsteile leicht zugänglich sind. Vorzugsweise ist ein Zugang zu den funktionellen Teilen dann möglich, wenn alle Antriebe noch im Eingriff stehen, nachdem wenigstens einige der Baugruppen dahingehend angeordnet sind, daß sie nach Art einer lüfterähnlichen Bewegung um die Hauptantriebswelle schwenkbar sind. Die Maschine kann zur Inaugenscheinnahme, zur Wartung oder zum Entfernen eines Papierstaus nach Art einer Greiferschale geöffnet und geschlossen werden. Die Vorrichtung kann einfach aufgestellt und auch durch ungeschicktes Personal bedient werden.
Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung zum Heften und Falzen von Materialblättern bereitgestellt, mit einer Zuführvorrichtung für solche Blätter, mit einer Heftvorrichtung zum Zusammenheften einer Anzahl der Blätter, ferner mit einer Falzvorrichtung, um die gehefteten Blätter zu falzen und mit einem Abförderer für die gefalzten Blätter, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zuführvorrichtung und die Heftvorrichtung relativ zu den in festen Positionen verharrenden Falzvorrichtung und Abförderer schwenkbar sind.
Die nach unten gerichtete Bewegung der Blätter in der Vorrichtung ist so nahe zur Senkrechten wie dies praktisch mit der Aufrechterhaltung der Stabilität der Blätter vereinbar ist, praktisch in der Größenordnung von 20º zur wahren Senkrechten.
Um ein vollständigeres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, wird ein gegenwärtig bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung im folgenden beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 die Heft-/Falzmaschine in ihrem geschlossenen Betriebszustand und
Fig. 2 die Maschine in einem geöffneten Zustand.
Die in den Zeichnungen gezeigte Heft-/Falzmaschine umfaßt eine, allgemein mit 10 bezeichnete Zuführvorrichtung, welche einen nach unten gerichteten Aufnahmekanal 12 (Fig. 1) zur Aufnahme einer Vielzahl übereinandergelegter Materialblätter, zum Beispiel Papierblätter aufweist. Die Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Papierblätter beschrieben werden. Der Aufnahmekanal 12 befindet sich in einer im wesentlichen senkrechten Stellung, wenn die Maschine zum Betrieb geschlossen ist. Mit "im wesentlichen senkrecht" ist gemeint, daß der Aufnahmekanal unter einem kleinen Winkel gegenüber der wahren Senkrechten geneigt ist. Der Kanal muß gegenüber der Senkrechten versetzt verlaufen, um zu verhindern, daß die Papierblätter nach vorne fallen - er sollte jedoch so senkrecht, wie mit der Aufrechterhaltung der Stabilität des Papierstapels in dem Kanal vereinbar sein. Wie in Fig. 1 gezeigt, beträgt der Neigungswinkel des Aufnahmekanals 12 gegenüber der Senkrechten ungefähr 20º. Zentral innerhalb des Aufnahmekanals und auf der Unterseite der Papierblätter befindet sich ein Endlosband 14, welches innerhalb der Zuführvorrichtung um Getrieberäder und Laufräder geführt ist und welches über den Hauptantrieb der Maschine mittels eines Zuführtreibrades 16 drehbar angetrieben ist. Das Endlosband 14 ist mit zwei herausragenden Mitnehmern 17, 18 versehen, welche sich in auswärtiger Richtung erstrecken und welche auf diese Weise Widerlager innerhalb des Pfades der Blätter in dem Aufnahmekanal bilden. Auf jeder Seite des Aufnahmekanals 12 ist eine Ausrichtplatte 20 (Fig. 2) vorgesehen. Die Ausrichtplatte 20 kann senkrecht zur Bewegungsrichtung der Papierblätter vorwärts und rückwärts bewegt werden, um die Blätter von deren Seiten her in eine exakte übereinanderliegende Ausrichtung zu stoßen. Die Mitnehmer 17, 18 des Endlosbandes 14 werden benutzt, um ein oberseitiges Anstoßen der Blätter in ähnlicher Weise zu bewirken, um eine exakte Ausrichtung in Längsrichtung sicherzustellen.
Die Heftvorrichtung ist allgemein mit 22 bezeichnet. Sie umfaßt zwei Rollen 24 aus Heftdraht (von den Rollen ist nur eine in den Zeichnungen gezeigt) und ist dahingehend ausgestaltet, um ein Klammerpaar in die übereinandergelegten Papierblätter in der in Fig. 1 mit A bezeichneten Position einzusetzen. Die Heftvorrichtung 22 ist in ihrem Aufbau und in ihrer Betriebsweise von herkömmlicher Art und wird deshalb nicht weitergehender beschrieben werden.
Mit 26 ist allgemein eine Messerfalzvorrichtung bezeichnet, welche eine Klinge 28 aufweist, die in den geradlinigen Pfad des Blätterstapels hinein und aus diesem heraus hin- und hergehend bewegbar ist, wie dies durch den, zwei Köpfe aufweisenden Pfeil 30 angezeigt ist, und zwar nach Maßgabe der Steuerung eines Tauchmagneten 32. Die Klinge 28 erstreckt sich über die gesamte Breite der Papierblätter und weist vorzugsweise eine gewellt ausgestaltete Führungskante auf, die beispielsweise eine allgemein sinusartige Gestalt aufweisen kann, um einen besseren Kontakt mit den Papierblättern bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führungskante der Klinge 28 in den Zonen, in denen die Klinge ansonsten an die Klammern anstoßen würde, mit leichten Aussparungen versehen, um eine mögliche Fehlausrichtung zu vermeiden, die dadurch entstehen könnte, daß die Klinge an die Klammern anstößt.
Unter der Messerfalzvorrichtung 26 befindet sich eine Falzplattenvorrichtung, die allgemein mit 34 bezeichnet ist und welche ein Fahrgestell für ein paar Anschläge bildet. Es sind dies Anschläge, welche die Position der Blätter für die Vorgänge jeweils des Heftens und des Falzens bestimmen. Der erste Anschlag ist ein Heftanschlag 36, wie in den Zeichnungen dargestellt, der nach Maßgabe der Steuerung eines Tauchmagneten 38 in den geradlinigen Pfad der Papierblätter hinein und aus diesem heraus verschwenkbar ist. Für den Vorgang des Heftens wird der Heftanschlag 36 in den Pfad der Papierblätter hinein verschwenkt, wobei die untere Ecke des Blätterstapels an dem Anschlag anliegt. Während die untere Kante des Blätterstapels an dem Heftanschlag anliegt wird die obere Kante des Blätterstapels an dem, in Fig. 1 mit B bezeichneten Punkt positioniert.
Der zweite Anschlag ist ein Falzanschlag 40, welcher ein eine feste Position aufweisender Anschlag ist, an welchem die untere Kante des Blätterstapels anliegt, sobald der Stapel sich in einer, für das Falzen geeigneten Position befindet. Befindet sich der Blätterstapel in dieser Position, ist die untere Kante des Stapels an dem, in Fig. 1 mit C bezeichneten Punkt positioniert.
Es ergibt aus der allgemeinen Geometrie der Anordnung, daß der Abstand zwischen dem Heftanschlag 36 und dem Falzanschlag 40 dem Abstand zwischen dem Heftpunkt A und dem Falzpunkt an der Klinge 28 entspricht.
Mit 42 ist allgemein ein motorisch angetriebener Abförderer bezeichnet, mittels welchem die gehefteten und gefalzten Blätter aus der Falzvorrichtung 26 in einer im allgemeinen horizontalen Richtung und rechtwinklig zum Pfad der Blätterstapel in der Maschine während des Heft- und Falzverfahrens ausgetragen werden. Der Abförderer 42 umfaßt obere und untere Bänder 43, 44, zwischen denen die gefalzten Blätter hindurchgeführt werden. Bei anfänglicher Berührung durch die Klinge 28 werden die Blätter geführt und gelangen in Eingriff mit Rollen 45, 47, bevor sie zwischen die Bänder 43, 44 gelangen.
Der Hauptantrieb der Maschine ist mit 46 bezeichnet. Eine Steuerung der Bewegung der unterschiedlichen Baugruppen in der Maschine wird über den Hauptantrieb mittels geeigneter Übertragungsmittel wie zum Beispiel Riemen und Getriebe bewirkt, so wie dies schematisch in den Zeichnungen angedeutet ist.
Wie anhand der Zeichnungen erkennbar, befinden sich die Falzvorrichtung 26 und der Abförderer 42 jeweils in festen Positionen. Es sind jedoch die Zuführvorrichtung 10 und die Heftvorrichtung 22 relativ zu dem Rest der Maschine schwenkbar angeordnet. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Zuführvorrichtung 10 über einen Winkel von ungefähr 90º schwenkbar und es ist die Heftvorrichtung - wie gezeigt - über einen Winkel von angenähert 70º zwischen einer "Schließposition" und einer "Öffnungsposition" schwenkbar. Bei einer alternativen Ausführung sind die Zuführvorrichtung 10 und die Heftvorrichtung 22 zusammen über einen gemeinsamen Winkel schwenkbar anstelle einer solchen Ausführungsform, bei welcher die eine Vorrichtung weiter als die andere Vorrichtung schwenkbar ist.
Aufgrund der Tatsache, daß die Zuführvorrichtung 10 und die Heftvorrichtung 22 relativ zu dem Rest der Gesamtvorrichtung in einer lüfterartigen Bewegung um die Antriebswelle schwenkbar sind, und zwar nach Art der Bewegung einer Greiferschale, sind alle funktionellen Teile der Maschine für Zwecke der Justierung, der Instandhaltung, der Reparatur oder der Beseitigung von Papierstaus leicht zugänglich. Es ist festzuhalten, daß die unterschiedlichen Antriebe im Eingriff bleiben, wenn die Zuführvorrichtung und die Heftvorrichtung in ihre Öffnungsposition verschwenkt werden, so daß eine Neujustierung oder Neueinstellung der Gesamtvorrichtung entfällt, wenn diese zur Fortsetzung des Betriebs wieder geschlossen wird. Die vorher eingestellten Positionen bleiben eingestellt.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, sind Justiermittel vorgesehen, um die Mechanismen einzustellen und um es zu ermöglichen, daß die Positionen beispielsweise der Anschläge 36, 40 nach Maßgabe unterschiedlicher Größen der Papierblätter eingestellt werden.
Während des Betriebes, wobei die Maschine wie in Fig. 1 geschlossen ist, wird ein Stapel aus Papierblättern, und zwar bis zu zwanzig in der Anzahl, in den Aufnahmekanal 12 aufgegeben. Der Blätterstapel kann der Austrag einer Zusammentragmaschine, wie zum Beispiel der in unserer internationalen Patentanmeldung WO 91/04215 beschriebenen Zusammentragmaschine sein. Der Blätterstapel, welcher in den Aufnahmekanal fällt, erfährt oberseitig einen Stoß durch die Mitnehmer 17, 18 auf dem Band 14, welche sich relativ zu dem Blätterstapel bewegen können, so daß auf diese Weise die Mitnehmer in eine unmittelbare Anlage an den oberen und unteren Kanten der Blätter gelangen, wobei anschließend ein seitlicher Stoß mittels der Ausrichtplatten 20 übertragen wird. Nachdem die Blätter auf diese Weise exakt ausgerichtet sind, gelangen sie entlang eines geradlinigen Pfades nach unten, bis sie an den Heftanschlag 36 anstoßen. In dieser Phase ist die Falzklinge 28 zurückgezogen. Die Heftvorrichtung 22 wird anschließend betätigt, um die Drahtheftungen oder Klammern in die Blätter bei A einzusetzen. Der Heftanschlag 36 wird anschließend durch Erregung des Tauchmagneten 38 zurückgezogen, woraufhin sich die gehefteten Blätter nach unten bewegen und in Berührung mit dem Falzanschlag 40 gelangen. Die Falzklinge 28 wird anschließend betätigt, um diese auswärts in Richtung auf die Blätter hinzubewegen, um diese auf dem Niveau der Drahtheftungen anzustoßen und diese um die Heftungen herum zu falten und anschließend im allgemeinen horizontal durch den Abförderer 42 auszutragen. Auf der, dem Abförderer zugekehrten Seite der Klinge 28 befinden sich Führungsmittel, welche das Falzen der Blätter um Ihre Mitte unterstützen, sobald die Klinge ihre Falzfunktion ausführt. Die Rollen 45, 47 sind vorgesehen, um die gefalzten Blätter in dieser Position mitzunehmen.
Es ergibt sich klar aus den Zeichnungen, daß der Pfad, dem die Blätter durch die Maschine folgen, außerordentlich kurz ist und daß die Maschine außerordentlich kompakt ausgestaltet ist. Die Blätter bewegen sich entlang eines geradlinigen Pfades ausgehend von ihrer anfänglichen Aufnahme in der Maschine bis zur Einleitung der Falzbewegung, woraufhin sie im wesentlichen rechtwinklig zu ihrem vorangegangenen Pfad bewegt werden. Insbesondere werden der Heftvorgang und der Beginn des Falzvorgangs an dem Stapel aus Papierblättern ausgeführt, ohne daß der Stapel seinen anfänglichen Pfad beim Einführen in die Maschine verlassen hat. Auf diese Weise werden solche Probleme minimiert, die mit dem Aufrechterhalten einer exakten Ausrichtung der Blätter verbunden sind und es werden weiterhin Probleme minimiert, die sich aus ausgedehnten Bewegungspfaden von Papierblättern ergeben. Der nach unten gerichtete geradlinige Bewegungspfad der Blätter bedeutet, daß man das Gewicht der Blätter zur Unterstützung des Verfahrens benutzt, nämlich im Gegensatz zu bekannten Maschinen, bei denen die Blätter im allgemeinen horizontal bewegt werden und bei denen man entgegen dem Gewicht der Blätter arbeitet.

Claims

1. Einrichtung zum Heften und Falzen von Materialblättern, mit einer Zuführvorrichtung (10) für solche Blätter, mit einer Heftvorrichtung (22) zum Zusammenheften einer Anzahl der Blätter, ferner mit einer Falzvorrichtung (26), um die gehefteten Blätter zu falzen, und mit einem Abförderer (42) für die gefalzten Blätter,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (10) und die Heftvorrichtung (22) relativ zu den in festen Positionen verharrenden Falzvorrichtung (26) und Abförderer (42) schwenkbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß das Heften und die Einleitung des Falzens an den Blättern ausgeführt werden, ohne daß die Blätter eine geradlinige Bahn verlassen, welche Bahn eine geradlinige Fortsetzung der Bahn durch die Zuführvorrichtung (10) darstellt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bahn der Blätter nach unten durch die Zuführvorrichtung (10) hindurch und dann im wesentlichen waagerecht etwa rechtwinklig zu der Zuführrichtung durch den Abförderer (42) hindurch erstreckt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Blätter nach unten hin durch die Zuführvorrichtung (10) hindurch unter einem Winkel in der Größenordnung von 20º zur Senkrechten bewegen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (10) Mittel (17,18,20) aufweist, um die Blätter zu stoßen und sie in Ausrichtung miteinander zu bringen.

6. Einrichtungnach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtemittel (17,18,20) die Blätter sowohl an ihren Stirnseiten als auch an ihren Längsseiten stoßen.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtemittel ein endloses, angetriebenes Band (14) aufweisen, an das die Blätter nach ihrem Eintritt in die Zuführvorrichtung anlegbar sind, wobei das Band (14) Vorsprünge (17,18) aufweist, welche Vorsprünge die Blätter führen und auf die Blätter eine Stoßwirkung in ihrer Bewegungsrichtung ausüben.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

gekennzeichnet durch einen ersten (36) und einen zweiten Anschlag (40) an denen die Vorderkanten der Blätter zur Anlage kommen, wobei der erste Anschlag (36) die Vorderkanten für das Heften der Blätter und der zweite Anschlag (40) die Vorderkanten zum Falzen der Blätter aufnimmt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet daß der Abstand zwischen dem ersten (36) und dem zweiten Anschlag (40) gleich ist dem Abstand zwischen derjenigen Position, an welcher die Heftvorrichtung (22) in Berührung mit den Blättern tritt, und derjenigen Position, an welcher die Falzvorrichtung (26) in Berührung mit den Blättern tritt.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Falzvorrichtung (26) eine Klinge (28) aufweist, welche Klinge zu den gehefteten Blättern hin und wieder von ihnen weg bewegbar ist und eine nichtlineare Berührungsfläche zum Eingriff mit den Blättern aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche der Falzklinge (28) gewellt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Heftposition sich an der Bewegungsbahn der Blätter durch die Einrichtung oberhalb der Falzposition befindet.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (10), die Heftvorrichtung (22), die Falzvorrichtung (26) und der Abförderer (42) sämtlich mit einem Hauptantrieb (46) derart verbunden sind, daß zumindest einige dieser Komponenten bewegbar sind, um den Zugriff zu ihnen zu gestatten, während sie weiterhin in Antriebsverbindung mit dem Hauptantrieb (46) verbleiben.