EP0741048B1

EP0741048B1 - Heftvorrichtung

Info

Publication number: EP0741048B1
Application number: EP96106484A
Authority: EP
Inventors: Hans-Helmut Jakob
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-03
Filing date: 1996-04-25
Publication date: 1999-11-17
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: ES2140746T3; EP0741048A2; DE19516164A1; ATE186679T1; EP0741048A3; JP3719770B2; JPH08300846A; DE59603650D1; US5690265A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von aus übereinanderliegenden und stetig transportierten Bahnen oder Bogen aus Papier oder dgl. gebildeten Produkten mittels eines drahtartigen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heftmaterials, bestehend aus einer Vorratsrolle mit Fördereinheit für das Heftmaterial, einer das Heftmaterial auf Klammerlänge abtrennenden Schneideinrichtung, einer Klammerformeinheit, einem Stößel zum Einbringen der geformten Klammern in das Produkt und einem Klammerschließer. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus Dokument GB-A-2 027 630 bekannt.

Zeitschriften, Broschüren, Prospekte oder dgl., die aus mehreren Blättern bzw. Doppelblättern bestehen, werden zunächst aus einzelnen, übereinanderliegenden und stetig transportierten Bahnen oder bereits davon abgeschnittenen Bögen aus Papier oder dgl. gebildet, die dann durch eine Heftung mittels zwei oder mehr zueinander fluchtender Heftklammern, vorwiegend aus Metall, miteinander verbunden werden. Anschließend werden die Bahnen oder Bögen im Bereich der Heftklammern gefaltet und geschnitten bzw. beschnitten.

Für das Anbringen der Heftklammern sind Vorrichtungen bekannt, die aus oberhalb und unterhalb der Bahnen oder Bögen in Transportrichtung hin- und herbewegbaren Schlitten bestehen, die für das Anbringen der Heftklammern kurzzeitig auf die Transportgeschwindigkeit der Bahnen oder Bögen beschleunigt werden. Diese Schlitten sind mit einem oder mehreren Heftköpfen bestückt, wobei jeder Heftkopf aus einem im unteren und einem im oberen Schlitten angeordneten Teil besteht. Der eine Teil des Heftkopfes dient dabei zum Einbringen der Heftklammern in die aus den Bahnen oder Bögen zu bildenden Produkte, während durch den anderen Teil der Heftköpfe die eine U-förmige Gestalt aufweisenden Klammern geschlossen werden. Die zu verarbeitenden Heftklammern können entweder vorgefertigt sein oder in dem Teil des Heftkopfes gebildet werden, der zum Einbringen der geformten Klammern in die zu heftenden Produkte dient. Aufgrund der Tatsache, daß die die Heftkopfteile tragenden Schlitten einerseits zunächst auf die Geschwindigkeit der transportierten, aus übereinanderliegenden Bahnen oder Bogen gebildeten Produkte beschleunigt, anschließend verzögert und dann in entgegengesetzter Richtung wieder in ihre Ausgangslage gebracht werden müssen, darf die Transportgeschwindigkeit der Produkte einen gewissen Wert nicht überschreiten, wodurch zwangsläufig der Ausstoß an fertigen Produkten zahlenmäßig beschränkt ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden von aus übereinanderliegenden und stetig transportierten Bahnen oder Bogen aus Papier oder dergleichen gebildeten Produkten mittels eines drahtartigen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heftmaterials zu schaffen, die eine höhere Transportgeschwindigkeit für die aus den übereinanderliegenden Bahnen oder Bogen gebildeten Produkte ermöglicht und mit der dadurch ein erhöhter Ausstoß an gehefteten Produkten erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale vorgeschlagen.

Durch eine solche Vorrichtung können die bisher benötigten Schlitten entfallen. Die rotierenden Teile der Vorrichtung, die die Vorratsrrolle, die Klammerformeinheit, den Stößel und den Klammerschließer tragen, können stets mit einer Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, die genau der Transportgeschwindigkeit der aus den übereinanderliegenden Bahnen oder Bogen gebildeten Produkte entspricht. Eine Beschleunigung oder Verzögerung und eine Bewegungsumkehr sind nicht mehr erforderlich. Dadurch lassen sich höhere Transportgeschwindigkeiten der zu heftenden Produkte und damit ein erhöhter Ausstoß an fertigen Produkten erreichen. Dazu tragen auch die geringeren Massen der Vorrichtung bei.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in stark vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1: eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2: einen Halbschnitt durch einen trommelartigen Körper der Fig. 1,
Fig. 3: einen Halbschnitt durch den Klammerschließer der Fig. 1 und
Fig. 4: einen Halbschnitt durch eine weitere Ausgestaltung eines Klammerschließers.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist in stark vereinfachter Weise eine Vorrichtung gezeigt, die zum Verbinden von aus übereinanderliegenden und stetig transportierten Bahnen oder Bogen aus Papier oder dgl. gebildeten Produkten 1 mittels eines drahtartigen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heftmaterials dient. Dabei werden die Produkte 1 in Richtung eines Pfeiles 2 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit durch die Vorrichtung bewegt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht zunächst aus einem trommelartigen Körper 3, der sich im dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb der zu heftenden Produkte 1 befindet und der um eine Achse 4 drehbar gelagert ist. Mit dem trommelartigen Körper 4 ist beispielsweise mindestens eine nicht gezeichnete Vorratsrrolle verbunden, auf der das Heftmaterial 6, beispielsweise Draht, aufgewickelt ist. Dieses Heftmaterial 6 wird nun über nicht dargestellte Öffnungen und Schlitze bis zu zwei Förderrollen 7 geführt, die senkrecht zur Zeichnungsebene nebeneinander angeordnet sind und von denen daher nur die vordere Förderrolle 7 zu erkennen ist. Zumindest eine dieser Förderrollen 7 kann so angetrieben werden, daß das Heftmaterial 6 schrittweise um einen vorgegebenen, einstellbaren Betrag von der Vorratsrolle 5 abgezogen wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Förderrolle 7 auf einer Hülse 8 angeordnet, die auf einem Zapfen 9 drehbar gelagert ist. Die Hülse 8 ist mit einem an sich bekannten, nur angedeuteten Freilauf 10 verbunden, der so ausgestaltet ist, daß er die Hülse 8 nur in einer Drehrichtung mitnimmt. Ferner wird der Freilauf 10 von einem verzahnten Ring 11 umschlossen, der mit einer Zahnstange 12 kämmt. Immer dann, wenn sich die Zahnstange 12 in Richtung auf den Zapfen 9 bewegt, wird über den verzahnten Ring 11, den Freilauf 10 und die Hülse 8 die Förderrolle 7 gedreht und damit das drahtartige Heftmaterial 6 um einen entsprechenden Betrag verschoben.

Zur Bewegung der Zahnstange 12 ist mit Abstand um den trommelartigen Körper 3 ein ortsfester Ring 13 angeordnet, der mit der Hubkurve 14 ausgestattet ist. Auf dieser ringförmig verlaufenden Hubkurve 14 rollt ein beispielsweise durch ein Kugellager gebildetes Laufrad 15 ab, dessen Lagerzapfen 16 fest mit der Zahnstange 12 verbunden ist. Bei einer Drehbewegung des trommelartigen Körpers 3 rollt das Laufrad 15 über die Hubkurve 14 und verschiebt die Zahnstange 12 von dem Zapfen 9 weg. Bei dieser Bewegung der Zahnstange 12 führt die Förderrolle 7, durch den Freilauf 10 bedingt, keinerlei Bewegung aus. Die Zahnstange 12 stützt sich mit ihrem freien Ende nahe des Lagerzapfens 16 an einer vorgespannten Druckfeder 17, die die Zahnstange 12 in Abhängigkeit von der Hubkurve 14 wieder in die entgegengesetzte Richtung und damit in Richtung auf den Zapfen 9 bewegt. Dies bedeutet, daß die Zahnstange 12 bei einer Umdrehung des trommelartigen Körpers 3 einen Transporthub für das Heftmaterial 6 und einen Leerhub ausführt. Durch Auswechseln des Ringes 13 mit der Hubkurve 14 kann die axiale Verschiebung der Zahnstange 12 verändert und den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden.

Über die Förderrollen 7 wird das drahtartige Heftmaterial 6 um eine vorgegebene Länge aus dem trommelartigen Körper 3 herausbewegt und in Bohrungen 18, 19 eines Messers 20 und einer Halterung 21 eingeführt. Zwischen dem Messer 20 und der Halterung 21 befindet sich ein Stößel 22. Sobald die Förderung des drahtartigen Heftmaterials 6 beendet ist, wird das Messer 20 in radialer Richtung nach außen bewegt und damit von dem Heftmaterial 6 ein gerades Stück für eine Klammer 37 abgetrennt, welches jedoch in den Bohrungen 18, 19 des Messers 20 und der Halterung 21 verbleibt. Zur radialen Bewegung des Messers 20 ist dasselbe mit einem Stift 23 verbunden, dessen freies Ende ein Kugellager 24 trägt. Das Kugellager 24 wird von einer Führungsnut 25 aufgenommen, die in einem ortsfesten, dem trommelartigen Körper 3 vorgeordneten Teil 26 ausgebildet ist. Die umlaufende Führungsnut 25 ist nun so geformt, daß dieselbe über ihren Umfang einen unterschiedlichen radialen Abstand zur Achse 4 aufweist, was dazu führt, daß das Messer 20 eine Schneidbewegung und eine Rückbewegung ausführen kann.

Auch der Stößel 22 ist mit einem Stift 27 verbunden, dessen freies Ende auch mit einem Kugellager 28 bestückt ist. Das Kugellager 28 ist in einer umlaufenden Führungsnut 29 des ortsfesten Teiles 26 gehalten, die ebenfalls über ihren Umfang einen unterschiedlichen axialen Abstand zur Achse 4 aufweist. Dies führt dazu, daß auch der Stößel 22 bei einer Umdrehung des trommelartigen Körpers 3 einen Arbeitshub und einen Rückhub ausführt, auf die weiter unten noch eingegangen wird.

Neben dem trommelartigen Körper 3 befindet sich seitlich versetzt eine Achse 31, die parallel zur Achse 4 verläuft. Diese Achse 31 nimmt einen Drehkörper 32 auf, in dem eine in Fig. 1 nur angedeutete Nut 33 ausgebildet ist. In dieser Nut 33 ist ein stößelartiger Klammerformer 34 radial verschiebbar geführt, der über einen Exzenter 35 - es kann auch eine Führungsnut sein - radial verschoben wird. Über diesen Exzenter 35 kann der Klammerformer 34 in eine nicht näher dargestellte und am trommelartigen Körper 3 im Bereich der Führung des Stößels 22 ausgebildete und von dem Messer 20 und der Halterung 21 begrenzte Tasche eingeführt werden. Dabei beginnt der Klammerformer 34 sein Eindringen in diese Tasche immer dann, wenn der trommelartige Körper 3 aus der gezeichneten Stellung der Fig. 1 einen Drehwinkel von etwa 225° zurückgelegt hat. Nach einem Winkel des trommelartigen Körpers 3 von etwa 270° bis 280° verläßt der Klammerformer 34 die Tasche wieder. Bei diesem Eindringen des Klammerformers 34 in die Tasche wird das zuvor abgetrennte Stück des Heftmaterials 6 zu einer U-förmigen Klammer 37 verformt. Dabei ist es Voraussetzung, daß der trommelartige Körper 3 und der Drehkörper 32 synchron angetrieben werden, was in vorteilhafterweise über Zahnräder erfolgen kann.

Sobald der Klammerformer 34 die Tasche am trommelartigen Körper 3 verlassen hat, beginnt die Einleitung der radialen Bewegung des Stößels 22 nach außen. Bei dieser Bewegung gelangt auch die zuvor gebildete Klammer 37 in den Bereich des transportierten Produktes 1, durch das bei der weiteren Bewegung des trommelartigen Körpers 3 und weiteren radialen Bewegung des Stößels 22 die zuvor gebildete, U-förmige Klammer 37 mit ihren Schenkeln zunächst eingestoßen und dann durchgestoßen wird.

Unterhalb des Produktes 1 befindet sich ein sogenannter Klammerschließer 40, der gemaß der Fig. 3 oder der Fig. 4 ausgebildet sein kann. Dieser Klammerschließer 40 ist an einem Drehkörper 41 ausgebildet, der auf einer Achse 42 gelagert ist. Dabei verläuft die Achse 42 parallel zur Achse 4. Über an sich bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Zahnräder ist der Drehkörper 41 mit dem trommelartigen Körper 3 in Eingriff und führt normalerweise eine synchrone Bewegung zu demselben aus. Gemäß der Fig. 3 ist in dem Drehkörper 41 ein Stößel 43 radial verschiebbar gelagert, der eine Zunge 44 trägt. Die Zunge 44 ist an ihrer freien Stirnfläche mit an sich bekannten und nicht dargestellten Schließmulden versehen. Der Stößel 43 trägt einen Stift 45, der an seinem aus dem Stößel 43 herausragenden Ende mit einem Kugellager 46 bestückt ist. Dieses Kugellager 46 wird von einer Führungsnut 47 aufgenommen, die in einem ortsfesten, also nicht drehbaren Teil ausgebildet ist. Diese Führungsnut 47 weist einen unterschiedlichen radialen Abstand zur Achse 42 auf. Dies hat zur Folge, daß bei einer Umdrehung des Drehkörpers 41 der Stößel 43 und damit die Zunge 44 radial nach außen und zurück bewegt werden.

Die Form der Führungsnut 47 verläuft nun so, daß dann, wenn sich der Drehkörper 41 mit dem Stößel 43 seiner dargestellten Lage gemäß Fig. 1 nähert, der Stößel 43 und damit die Zunge 44 radial in Richtung auf den trommelartigen Körper 3 bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt hat die gebildete Klammer 37 mit ihren Schenkeln bereits das Produkt 1 durchstoßen. Durch die Zunge 44 werden nun die Schenkelenden der gebildeten Klammer 37 erfaßt und nach innen umgebogen. Damit ist die Heftverbindung fertiggestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 sind im Drehkörper 41 zwei Kipphebel 50 angeordnet, die jeweils um eine Achse 51 geschwenkt werden können. Dabei ist der in der Zeichnung rechte Kipphebel 50 in seiner Grundstellung und der linke Kipphebel 50 in seiner Schwenkstellung gezeichnet. Über eine vorgespannte Druckfeder 52 werden beide Kipphebel 50 in ihrer Grundstellung gehalten.

Jeder Kipphebel 50 trägt an seinem längeren Hebelarm ein Kugellager 53, welches als Laufrolle dient. Jedes Kugellager 53 stützt sich nun über die vorgespannte Druckfeder 52 auf einer Steuerkurve 54 ab, die von einer Stirnfläche eines Ringes 55 gebildet ist. Dieser Ring 55 ist in einen nur angedeuteten Zahnkranz 56 eingesetzt, der drehfest im Drehkörper 41 gehalten ist. Bei einer Drehbewegung des Drehkörpers 41 laufen nun die Kugellager 53 auf der ebenfalls ortsfesten Steuerkurve 54. Dabei werden die Kipphebel 50 durch die Steuerkurve 54 immer gemeinsam aus ihrer jeweiligen Grundstellung in ihre Schwenkstellung bewegt, die auch als Schließstellung bezeichnet werden kann. Bei dieser Schwenkbewegung der Kipphebel 50 werden die durch das jeweilige Produkt 1 ragenden Schenkel der nur angedeuteten Klammer 37 gegeneinander gebogen und damit die Klammer 37 geschlossen. Eine Voraussetzung für diese Schließbewegung ist es jedoch, daß auch der Drehkörper 41 gemäß Fig. 4 synchron mit dem trommelartigen Körper 3 umläuft.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, die radialen Bewegungen des Messers 20, des Stößels 22, des Klammerformers 34 und des Stößels 43 sowie die Schwenkbewegungen der Kipphebel 50 in anderer Weise zu steuern. Dabei muß jedoch immer sichergestellt sein, daß diese Bewegungen zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt werden und synchron ablaufen.

Claims

Vorrichtung zum Verbinden von aus übereinanderliegenden und stetig transportierten Bahnen oder Bogen aus Papier oder dgl. gebildeten Produkten mittels eines drahtartigen und zu einzelnen Klammern verformbaren Heftmaterials, bestehend aus einer Vorratsrolle mit Fördereinheit für das Heftmaterial, einer das Heftmaterial auf Klammerlänge abtrennenden Schneideinrichtung (20), einer Klammerformeinheit, einem Stößel (22) zum Einbringen der geformten Klammern in das Produkt, der an einem drehbaren und das Produkt (1) an einer Seite quer zur Transportrichtung annähernd berührenden, trommelartigen Körper (3) angeordnet ist, und einem Klammerschließer (40), der sich auf einem Drehkörper (41) an der dem trommelartigen Körper (3) gegenüberliegenden Seite des Produktes (1) befindet und ebenfalls synchron mit dem trommelartigen Körper (3) antreibbar ist
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorratsrolle (5) mit der Fördereinheit und die Schneideinrichtung (20) an der drehbaren und das Produkt (1) an einer Seite quer zur Transportrichtung annähernd berührenden, trommelartigen Körper (3) angeordnet sind, daß die Klammerformeinheit aus einer im trommelartigen Körper (3) gebildeten Tasche und einem synchron mit dem trommelartigen Körper (3) um eine gleichseitig des Produktes (1) parallel zum trommelartigen Körper (3) verlaufende Achse (31) rotierenden, radial verschiebbaren Klammerformer (34) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fördereinheit aus zwei Förderrollen (7) gebildet ist, die von einer in axialer Richtung des trommelartigen Körpers (3) verlaufenden Zahnstange (12) über einen Freilauf (10) in einer Drehrichtung schrittweise antreibbar sind und daß der Hub der Zahnstange (12) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zahnstange (12) eine an einem auswechselbaren Ring (13) ausgebildete Hubkurve (14) und gegebenenfalls eine Rückstellfeder (17) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet
daß die Schneideinrichtung aus einem radial am trommelartigen Körper (3) geführten und über eine ortsfeste Steuerkurve (25) bewegbaren Messer (20) besteht.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (22) radial verschiebbar am trommelartigen Körper (3) geführt und über eine ortsfeste Steuerkurve (29) antreibbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerformer (34) über einen Exzenter (35) an einer um die Achse (31) rotierenden Scheibe (32) radial verschiebbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerformer (34) über eine an einer um die Achse (31) rotierenden Scheibe (32) ausgebildeten Steuerkurve radial verschiebbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerschließer (40) aus einem rotierenden und radial verschiebbaren Stößel (43) mit einer in die Tasche des trommelartigen Köpers (3) bewegbaren Zunge (44) gebildet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klammerschließer (40) aus zwei an einer rotierenden Scheibe (41) schwenkbar gelagerten Kipphebeln (50) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Kipphebel (50) eine ortsfeste, eine Schwenkbewegung bewirkende Steuerkurve (54) zugeordnet ist.