EP1029643B1 - Vorrichtung zur Kontrolle der Heftung - Google Patents

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EP1029643B1
EP1029643B1 EP19990810135 EP99810135A EP1029643B1 EP 1029643 B1 EP1029643 B1 EP 1029643B1 EP 19990810135 EP19990810135 EP 19990810135 EP 99810135 A EP99810135 A EP 99810135A EP 1029643 B1 EP1029643 B1 EP 1029643B1
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stapling
anvil
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Andreas Hess
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Grapha Holding AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27F—DOVETAILED WORK; TENONS; SLOTTING MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES
    • B27F7/00—Nailing or stapling; Nailed or stapled work
    • B27F7/17—Stapling machines
    • B27F7/19—Stapling machines with provision for bending the ends of the staples on to the work

Definitions

  • the invention relates to methods for controlling stapling of products by means of a parenthesis Stapling head and a Umbieger existing wire stapler.
  • Devices of this type are, for example, saddle stitchers known. They serve to increase the number of stitches check. These devices have a metal detector on, for example, the inductive presence of a Staple on a printed product, such as a booklet finds.
  • the metal detector is in the transport direction seen after the wire stitching device on a conveyor or a collecting chain arranged. Every passing one Staple triggers a pulse. Is due to a Failure of the wire stapler not stapled, so can this is determined immediately and a corresponding signal to the machine control be delivered.
  • the metal detectors used have a comparatively short range. This then leads to difficulties when alternately wire staples be used with and without eyelet. For both types of staples the metal detector can not be set optimally become. In one case, he is too close to the bracket and im another case too far away.
  • induction measurements can additionally be made by metallic Deposits in the printed products are influenced.
  • US-A-5 230 457 discloses a stapler with Means for error detection during stapling. Watched a control unit, the current for the drive motor, in particular if the electricity is due to a problem with the stapling process increases inadmissible. For this purpose, a disc on the shaft of Fixed gear motor, which distributed regularly on the circumference Slits has. A photosensor is then with a Light beam element and a slave element provided, the changes due to the rotational speed of the disc notice an irregularity in the stapling process.
  • the invention is based on the object, a device to create the genus mentioned, which is also different Wire staples provide reliable stapling control guaranteed by products and yet functionally reliable is and can be produced inexpensively.
  • the task is in a generic device thereby solved that arranged on the wire stitching device measuring means are, with those during a stapling by force entering at the stapling head and / or the Umbieger State changes are determined and compared with given values become.
  • the invention is based on the finding that disturbances during the stapling process different state changes, in particular different forces acting on the wire stitching device cause. Missing, for example, a clip blank at the initiation of a stapling process or is at a such blank a staple leg too short, so are in particular At the Umbiegerstössel the force effects when bending the wire clip substantially different from the actions during a correct stitching. For example a blank stapled with a too short staple leg, so is the force on the Umbiegerstössel in temporal Course significantly different from this course at a correct stitching. Such forces on the Umbiegerstössel cause this a compression, for example detected with a strain gauge or piezocrystal can be. Deviations can be compared by comparison with a distance determined over a certain distance or period Curve are compared.
  • a significant advantage of the inventive device is seen in that the stitches are not just merely counted and missing staples can be detected but also other deviations from a correct stapling are detectable. Disturbances in the stapling can thus be very quickly detected and therefore unnecessary material consumption be avoided.
  • changes in state of the Umbiegerstössels the wire stitching device determined. These state changes are particularly characteristic of the bending or bending over the staple leg, which is an essential step a stitch means.
  • the inventive device can then be particularly inexpensive be realized, if according to a further education the invention, the measuring means a strain gauge or a Piezoelectric crystal has.
  • the strain gauge is preferably glued on the Umbiegerstössel. force effects on the plunger, or length changes on the plunger during the stapling process or a part of the stapling process can determined and compared with a curve.
  • the device according to the invention is suitable for all types of Wire clips usable. They are particularly suitable for all known saddle stitchers with a wire stitching device, -ob longitudinal or transverse promotion of printed products- which one or more stapling heads.
  • the wire stitching device 1 shown in Figure 1 has a Stapling head 4 and a bender 3, which formed as usual can be and with those in a known manner a stapling process is feasible.
  • This stapling process includes in usual Way of feeding a wire, cutting off a wire Blanks, the staple forming, the piercing of the stapling Product 2 and the bending of the two staple legs 16.
  • the product 2 with the wire clamp 15th Stapled the stapling process is thus completed.
  • the Stapling of the product 2 may, for example, a side stitching or a stitch at a fold of a printed product be. There are also other staples conceivable.
  • the stapling head 4 here usually has a driver and a bender, which are not shown here. Also not shown is the in itself well known supply of the wire.
  • the Umbieger 3 has a table 5, mounted on the two leg bender 6 are used to bend the two staple legs 16 in Direction of the arrows 18 by means of the Umbiegerstössels 7 pivotally are.
  • FIGS. 4 to 6 show the bending over of the two clip legs 16 with the two leg benders 6, with a stroke of the Umbiegerstössels 7 in the direction of Arrow 19 are pivoted. With the Umbiegerstössel 7 becomes the two leg benders 6 thus the force supplied, the to bend the two staple legs 16 is required.
  • a strain gauge. 9 or another suitable measuring element. With this Strain gauges 9 can upsets on Umbiegerstössel 7 are determined. Such compression of the Umbiegerstössels 7 stand in a certain relation to the force which the Umbiegerstössel 7 exerts on the two leg bender 6. Of the Strain gauge 9 may also be another force sensor, for example, a piezoelectric crystal. Basically, though Other sensors conceivable, for example, based on temperature or other state changes. During the Exercise force is the Umbiegerstössel 7 in the direction of Arrow 19 moves vertically upwards.
  • the one not shown here known drive mechanism is in a frame 21st arranged. If the wire stitching device 1 has two as usual or more stitching heads 4 and 3 Umbieger, so is on each Umbiegerstössel 7 a strain gauge 9 or another measuring element appropriate.
  • the strain gauge 9 is shown in FIG 2 via a signal line 10 connected to a Messauswertvorraum 8.
  • the Measurement takes place over a predetermined period or distance. This is determined, for example, with a rotary encoder 12. The measurement thus takes place, for example, during a given time Strokes of the Umbiegerstössels 7.
  • the measurement over this Path results in a curve, which is shown by way of example in FIG is.
  • the course of this curve is F within a range defined by the two curves F1 and F2 is indicated, substantially the same.
  • the curve F for a correct stitch can be determined empirically and in the Messauswertvortechnisch 8 are stored. It can too several such curves F are determined and stored, For example, if different wires are used.
  • the curve F shown in Figure 3 is preferably the Umbiegevorgang again. This begins after piercing the Product 2 and ends after bending over the two staple legs 16. Basically, but the curve F and the entire Stapling or another step during a staple include.

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Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Kontrolle der Heftung von Produkten mittels einer aus einem Klammern durchtreibenden Heftkopf und einem Umbieger bestehenden Drahtheftvorrichtung.
Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise bei Sammelheftern bekannt. Sie dienen dazu, die Anzahl der Heftungen zu kontrollieren. Diese Vorrichtungen weisen einen Metalldetektor auf, der beispielsweise induktiv das Vorhandensein einer Heftklammer an einem Druckprodukt, beispielsweise einer Broschüre feststellt. Der Metalldetektor ist in Transportrichtung gesehen nach der Drahtheftvorrichtung über einer Fördereinrichtung bzw. einer Sammelkette angeordnet. Jede durchlaufende Heftklammer löst einen Impuls aus. Wird aufgrund einer Störung der Drahtheftvorrichtung nicht geheftet, so kann dies sofort ermittelt und entsprechend ein Signal an die Maschinensteuerung abgegeben werden. Die verwendeten Metalldetektoren besitzen einen vergleichsweise kurzen Bereich. Dies führt dann zu Schwierigkeiten, wenn abwechselnd Drahtklammern mit und ohne Öse verwendet werden. Für beide Arten der Heftklammern kann der Metalldetektor nicht optimal eingestellt werden. In einem Fall ist er zu nahe bei der Klammer und im anderen Fall zu weit weg.
Ueberdies können Induktionsmessungen zusätzlich durch metallische Einlagen in den Druckprodukten beeinflusst werden.
Die US - A - 5 230 457 offenbart eine Heftvorrichtung mit Mitteln zur Fehlerfeststellung beim Heften. Dabei überwacht eine Steuereinheit den Strom für den Antriebsmotor, insbesondere wenn der Strom aufgrund eines Problems beim Heftvorgang unzulässig ansteigt. Hierzu ist eine Scheibe an der Welle des Getriebemotors befestigt, die am Umfang regelmässig verteilte Schlitze aufweist. Ein Photosensor ist sodann mit einem Lichtstrahlelement und einem Nehmerelement versehen, die Aenderungen in der Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe aufgrund einer Unregelmässigkeit beim Heftvorgang feststellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Gattung zu schaffen, die auch bei unterschiedlichen Drahtklammern eine zuverlässige Kontrolle der Heftung von Produkten gewährleistet und die dennoch funktionssicher ist und kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen Vorrichtung dadurch gelöst, dass an der Drahtheftvorrichtung Messmittel angeordnet sind, mit denen während einer Heftung durch Krafteinwirkung an dem Heftkopf und/oder dem Umbieger eintretende Zustandsänderungen ermittelt und mit vorgegebenen Werten verglichen werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Störungen beim Heftvorgang unterschiedliche Zustandsänderungen, insbesondere unterschiedliche Krafteinwirkungen auf die Drahtheftvorrichtung bewirken. Fehlt beispielsweise ein Klammerrohling bei der Einleitung eines Heftvorganges oder ist bei einem solchen Rohling ein Klammerschenkel zu kurz, so sind insbesondere am Umbiegerstössel die Krafteinwirkungen beim Umbiegen der Drahtklammer wesentlich verschieden von den Einwirkungen während einer korrekten Heftung. Wird beispielsweise ein Rohling mit einem zu kurzen Klammerschenkel geheftet, so ist die Krafteinwirkung auf den Umbiegerstössel im zeitlichen Verlauf wesentlich verschieden von diesem Verlauf bei einer korrekten Heftung. Solche Krafteinwirkungen auf den Umbiegerstössel verursachen an diesem eine Stauchung, die beispielsweise mit einem Dehnmessstreifen oder Piezokristall festgestellt werden kann. Abweichungen können durch einen Vergleich mit einer über eine bestimmte Wegstrecke oder Zeitraum ermittelten Kurve verglichen werden.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung wird darin gesehen, dass die Heftungen nicht nur lediglich gezählt und fehlende Heftklammern festgestellt werden können, sondern auch andere Abweichungen von einer korrekten Heftung feststellbar sind. Störungen in der Heftung können somit sehr schnell festgestellt und damit ein unnötiger Materialverbrauch vermieden werden.
Vorzugsweise werden Zustandsänderungen des Umbiegerstössels der Drahtheftvorrichtung ermittelt. Diese Zustandsänderungen sind besonders charakteristisch für das Umbiegen bzw. Umbiegen der Klammerschenkel, was einen wesentlichen Schritt bei einer Heftung bedeutet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann dann besonders kostengünstig realisiert werden, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung das Messmittel einen Dehnmessstreifen oder einen Piezokristall aufweist. Der Dehnmessstreifen wird vorzugsweise auf den Umbiegerstössel aufgeklebt. Krafteinwirkungen auf den Stössel, bzw. Längenänderungen am Stössel während des Heftvorganges oder eines Teils des Heftvorganges können ermittelt und mit einer Kurve verglichen werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist für alle Arten von Drahtklammern verwendbar. Sie eignen sich insbesondere für alle bekannten Sammelhefter mit einer Drahtheftvorrichtung, -ob Längs- oder Querförderung der Druckprodukte-, welche einen oder mehrere Heftköpfe aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
schematisch eine erfindungsgemässe Vorrichtung an einer Drahtheftvorrichtung,
Fig. 2
ein Blockschema der erfindungsgemässe Vorrichtung, und
Fig. 3
schematisch eine Vergleichskurve, und
Fig. 4 bis 6
schematisch das Umbiegen einer Drahtklammer.
Die in Figur 1 gezeigte Drahtheftvorrichtung 1 weist einen Heftkopf 4 sowie einen Umbieger 3 auf, die wie üblich ausgebildet sein können und mit denen in bekannter Weise ein Heftvorgang durchführbar ist. Dieser Heftvorgang umfasst in üblicher Weise das Zuführen eines Drahtes, das Abschneiden eines Rohlings, die Klammerformung, das Durchstechen des zu heftenden Produktes 2 und das Umbiegen der beiden Klammerschenkel 16. In der Figur 1 ist das Produkt 2 mit der Drahtklammer 15 geheftet, der Heftvorgang ist hier somit abgeschlossen. Die Heftung des Produktes 2 kann beispielsweise eine Seitenheftung oder eine Heftung an einem Falz eines Druckproduktes sein. Es sind auch andere Heftungen denkbar. Der Heftkopf 4 weist hier üblicherweise einen Treiber und einen Bieger auf, die hier nicht gezeigt sind. Ebenfalls nicht gezeigt ist die an sich gut bekannte Zuführung des Drahtes. Der Umbieger 3 weist einen Tisch 5 auf, an dem zwei Schenkelbieger 6 gelagert sind, die zum Umbiegen der beiden Klammerschenkel 16 in Richtung der Pfeile 18 mittels des Umbiegerstössels 7 verschwenkbar sind. Die Figuren 4 bis 6 zeigen das Umbiegen der beiden Klammerschenkel 16 mit den beiden Schenkelbiegern 6, die mit einem Hub des Umbiegerstössels 7 in Richtung des Pfeils 19 verschwenkt werden. Mit dem Umbiegerstössel 7 wird den beiden Schenkelbiegern 6 somit die Kraft zugeführt, die zum Umbiegen der beiden Klammerschenkel 16 erforderlich ist. Wird bei einer Störung der Klammerrohling nicht durch das Produkt 2 hindurchgestossen, so ist der Kraftaufwand am Umbiegerstössel 7 entsprechend wesentlich kleiner. Auch andere Störungen, beispielsweise zu kurze Klammerschenkel 16 führen zu einem entsprechend kleineren oder grösseren Kraftaufwand des Umbiegerstössels 7.
Um solche Abweichungen von der Umbiegekraftübertragung zu ermitteln, ist auf den Umbiegerstössel 7 ein Dehnmessstreifen 9 oder ein anderes geeignetes Messelement angeordnet. Mit diesem Dehnmessstreifen 9 können Stauchungen am Umbiegerstössel 7 ermittelt werden. Solche Stauchungen des Umbiegerstössels 7 stehen in einem bestimmten Verhältnis zur Kraft, welche der Umbiegerstössel 7 auf die beiden Schenkelbieger 6 ausübt. Der Dehnmessstreifen 9 kann auch ein anderer Kraftsensor sein, beispielsweise ein Piezokristall. Grundsätzlich sind aber auch andere Sensoren denkbar, die beispielsweise auf Temperatur- oder andere Zustandsänderungen ansprechen. Während der Kraftausübung wird der Umbiegerstössel 7 in Richtung des Pfeiles 19 vertikal nach oben bewegt. Der hier nicht gezeigte an sich bekannte Antriebsmechanismus ist in einem Gestell 21 angeordnet. Weist die Drahtheftvorrichtung 1 wie üblich zwei oder mehr Heftköpfe 4 und Umbieger 3 auf, so ist an jedem Umbiegerstössel 7 ein Dehnmessstreifen 9 oder ein anderes Messelement angebracht.
Der Dehnmessstreifen 9 ist gemäss Figur 2 über eine Signalleitung 10 mit einer Messauswertvorrichtung 8 verbunden. Die Messung erfolgt über einen vorbestimmten Zeitraum oder Weg. Dieser wird beispielsweise mit einem Drehgeber 12 bestimmt. Die Messung erfolgt also beispielsweise während eines vorgegebenen Hubes des Umbiegerstössels 7. Die Messung über diesen Weg ergibt eine Kurve, die beispielhaft in Figur 3 gezeigt ist. Bei korrekten Heftungen ist der Verlauf dieser Kurve F innerhalb einer Bandbreite, welche durch die beiden Kurven F1 und F2 angedeutet ist, im wesentlichen gleich. Die Kurve F für eine korrekte Heftung kann empirisch ermittelt und in der Messauswertvorrichtung 8 gespeichert werden. Es können auch mehrere solche Kurven F ermittelt und gespeichert werden, wenn beispielsweise unterschiedliche Drähte verwendet werden.
Bei jeder Heftung werden in der Messauswertvorrichtung 8 die an dem Messstreifen 9 ermittelten Werte mit denen der Vergleichskurve F ermittelt. Liegen sämtliche ermittelten Werte im Bereich zwischen den beiden Kurven F1 und F2, so bewertet diese Messwertausrichtung die Heftung als korrekt und gibt ein entsprechendes Signal an eine Maschinensteuerung 14 ab. Ergeben jedoch die gemessenen Werte einen stark abweichenden Verlauf, wie dies in Figur 3 beispielsweise durch die gestrichelte Kurve F' angedeutet ist, so bewertet die Messauswertvorrichtung 8 die entsprechende Heftung als nicht korrekt und gibt über die Leitung 13 der Maschinensteuerung 14 ein Signal zur Unterbrechung des Heftvorganges. Die unkorrekte Heftung kann auch an einer Anzeige 20 angezeigt werden.
Die in Figur 3 gezeigte Kurve F gibt vorzugsweise den Umbiegevorgang wieder. Dieser beginnt nach dem Durchstechen des Produktes 2 und endet nach dem Umbiegen der beiden Klammerschenkel 16. Grundsätzlich kann aber die Kurve F auch den gesamten Heftvorgang oder einen anderen Arbeitsschritt während einer Heftung umfassen.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Kontrolle der Heftung von Produkten (2) mittels einer aus einem Klammern durchtreibenden Heftkopf (4) und einem Umbieger (7) bestehenden Drahtheftvorrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass an der Drahtheftvorrichtung (1) Messmittel (9) angeordnet sind, mit denen während einer Heftung durch Krafteinwirkung an dem Heftkopf und/oder dem Umbieger eintretende Zustandsänderungen ermittelt und mit vorgegebenen Werten (F) verglichen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (9) ein Element aufweisen, das auf Form- resp. Längenänderungen bzw. Stauchungen oder Druck anspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Dehnmessstreifen (9) oder ein Piezokristall ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (9) am Umbieger (7) oder am Heftkopf angeordnet ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsänderungen über einen vorbestimmten Weg oder Zeitraum ermittelt werden.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer einen Heftkopf (4) und einen Umbieger (7) aufweisenden Drahtheftvorrichtung (1) zur Heftung von Produkten (2), dadurch gekennzeichnet, dass Heftkopf und/oder Umbieger (7) mit einer Messauswertvorrichtung (8) verbunden sind, welche die ermittelten Werte der Zustandsänderungen an Heftkopf und Umbieger (7) mit den Werten einer vorgegebenen Wertekurve (F) vergleicht und im Fall einer Abweichung ein Signal an eine Anzeige und/oder eine Maschinensteuerung (14) abgibt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen mit der Messwertvorrichtung (8) verbundenen Drehgeber (12).
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einer Drahtheftvorrichtung (1) eines Sammelhefters angeordnet ist.
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