EP1413455A2 - Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen Download PDF

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Publication number
EP1413455A2
EP1413455A2 EP03020572A EP03020572A EP1413455A2 EP 1413455 A2 EP1413455 A2 EP 1413455A2 EP 03020572 A EP03020572 A EP 03020572A EP 03020572 A EP03020572 A EP 03020572A EP 1413455 A2 EP1413455 A2 EP 1413455A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wire
binding element
wire binding
element preform
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03020572A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Albert Rieger
Manfred Amrhein
Alexander Hirsch
Mario Litsche
Harald Mauz
Hans-Peter Würschum
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP1413455A2 publication Critical patent/EP1413455A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42B—PERMANENTLY ATTACHING TOGETHER SHEETS, QUIRES OR SIGNATURES OR PERMANENTLY ATTACHING OBJECTS THERETO
    • B42B5/00—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching
    • B42B5/08—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching by finger, claw or ring-like elements passing through the sheets, quires or signatures
    • B42B5/10—Permanently attaching together sheets, quires or signatures otherwise than by stitching by finger, claw or ring-like elements passing through the sheets, quires or signatures the elements being of castellated or comb-like form
    • B42B5/103—Devices for assembling the elements with the stack of sheets

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for handling flat wire binding element preforms, the wire binding element preforms representing semi-finished products of wire binding elements.
  • wire binding elements are typically used in binding devices for the loose connection of a brochure consisting of a plurality of sheet-shaped printing materials by means of wire comb binding, in particular the so-called Wire-O TM wire binding (registered trademark).
  • Wire-O wire binding elements are understood to mean wire loops S spaced parallel to one another with a loop length L, a loop spacing A and a wire diameter D. These are formed into a Wire-O-ring by means of suitable locking devices.
  • the wire binding elements are usually provided pre-formed for such binding devices in order to accommodate different binding requirements, such as the thickness and format of the brochure on the loop spacing, the loop length, etc.
  • Devices that produce the wire binding elements with different parameters such as loop spacing, loop length and number of loops are part of the prior art. However, changing the parameters has so far required considerable intervention and modification of the device for producing the wire binding elements.
  • a method for producing a wire binding for blocks etc. in which a wire continuously withdrawn from a supply is formed by bending back and forth into a wave-shaped structure, the wave-shaped wire structure subsequently transverse to the plane of the waves in a C-shape is bent.
  • Forming rollers with fixed diameters are used for bending, so that only wire binding elements with fixed loop spacing and length can be produced.
  • Binding devices for the production of brochures, which use so-called Wire-O TM wire binding elements in different sizes, are known, for example, from European patent applications EP 0 095 243 and EP 0 095 245. There is also an overview of different binding methods in H. Kipphan "Handbook of Print Media", pages 861 ff; Springer Verlag (2000).
  • the binding devices for the abovementioned patent applications are designed in such a way that the processing of preformed wire-O wire binding elements with different loop spacings and lengths is made possible.
  • the binding elements required for binding brochures of different formats and thicknesses are in the form of a number of binding element stocks that have already been formed, e.g. as roll material or as elements cut to length, must be made available to the binding device.
  • a considerable number of stocks is necessary.
  • several magazines of the necessary wire binding elements are usually to be made available, and the magazine can be changed manually or automatically.
  • these magazines require a lot of space.
  • such a magazine also represents a financial advance, whereby it is not ensured that all pre-bent wire binding elements will actually be used later.
  • these wire binding elements In the course of the binding process, these wire binding elements have to be inserted into a row of holes in the sheet-shaped printing materials that make up the brochure.
  • the automated handling of these stored wire binding elements is not trivial due to the considerable expansion of the stored wire binding elements and their flexible properties as well as their large dimensional tolerance ranges in all three dimensions, this applies in particular to the process of inserting the wire binding elements into the perforated row of a brochure to be bound. This insertion is done by hand in many of the commercially available devices, which is uneconomical for larger runs.
  • the often bought Pre-bent wire binding elements are deformed by transport damage and can then only be assembled manually, because the machine actually intended for this only tolerates deformations to a limited extent.
  • the devices suitable for transport and processing are to be adapted to the requirements of the different wire binding elements.
  • This retrofitting requires complex constructions of the transport and binding devices and only makes the binding process economical if larger quantities of a brochure thickness are produced in one format. Smaller runs are therefore uneconomical to produce and require a longer time due to the machine adaptation.
  • This object is achieved with a device according to the features of claim 1 and with a method according to the features of claim 17. Further features emerge from the subclaims.
  • the unit that provides the wire binding element preform can, on the one hand, be a unit that makes the wire binding element preform of the device according to the invention available from a magazine.
  • the unit that provides wire binding element preform can be a unit that produces the wire binding element preform immediately before.
  • the insertion unit advantageously comprises exactly one insertion module in order to insert the flat wire binding element preforms into the row of holes in a stack of sheet-like printing material.
  • the wire binding element preform comprises a number of wire loops which have the same number of holes as are to be inserted in the stack of sheet-like printing materials.
  • wire binding element preforms can be used that have a number of wire loops that is less than the number of holes in the stack of sheet-form substrates.
  • a plurality of wire binding element preforms can be inserted next to one another in the row of holes in a stack of sheet-shaped printing materials, possibly at different distances from one another.
  • the plug-in unit can comprise a plurality of parallel plug-in modules which operate synchronously or asynchronously. It is also conceivable that the plurality of wire binding element preforms into the holes of a stack sheet-like printing materials are inserted sequentially and the individual wire binding element preforms are assigned to the holes in the stack of sheet-like printing materials and inserted by suitable means. For this purpose, a relative movement in the direction of the row of holes between the plug-in unit and the stack can be provided, either by moving the plug-in unit or by moving the stack.
  • the transport unit has an endless transport belt.
  • This transport belt is advantageously made of plastic, flexible and low in wear.
  • Wire binding element preforms with different loop lengths L are processed in a device for flexible binding of book blocks or brochures of different thicknesses by means of wire comb binding.
  • the width of the transport belt is matched to the loop length L of the wire binding element preforms, such that the wire binding element preforms with the shortest loop lengths L laterally project over the transport belt on the one hand with the wire base and on the other hand with the wire loop tip, the lateral projection of the wire loop tip not being absolutely necessary.
  • a link chain as a transport element is also conceivable, which is equipped with small spring-loaded wire holders.
  • the wire base comes to rest at a predetermined distance outside the transport belt. This ensures that the wire binding element preform on the transport belt can be safely taken over by the plug-in unit.
  • the belt of the transport unit has teeth which, due to their geometry, support alignment of the wire loops.
  • the wire loops are aligned essentially parallel to the teeth on the conveyor belt.
  • the parallel alignment of the wire loops to one another is of particular importance, since the wire loops are to be inserted through parallel holes in the stack of sheet-like printing materials.
  • the parallel alignment results in a sufficiently large contact between the wire loops and the transport belt.
  • the teeth mutually chamfer the wire loops into the spaces between the teeth, thereby improving the alignment of the wire loops during the takeover of the wire binding element preform by the unit that provides the wire binding element preform.
  • the teeth are at a distance from one another which essentially corresponds to the width of the wire loops.
  • magnets are arranged within the endless transport belt, which pulls the flat wire binding element preform onto the transport belt.
  • the holding force of the wire loops on the transport belt caused by the magnets is chosen so large that the wire loops of the wire binding element preform can also be held securely on the transport belt against deformation of the wire binding element preform.
  • deformation is understood to mean the deviation of the shape of the wire binding element preform from the ideal shape of the wire binding element preform. Such deformation occurs, for example, when the wire base describes a curve shape.
  • Such a curve shape is caused by the summation of angular deviations of the individual bending points in the wire binding element preform.
  • the wire loop tips either gap apart or are pressed together.
  • the deformation can be a twisting of the wire binding element preform, that is to say a helical deformation of the wire binding element preform.
  • Such deformations can occur through the magazining of the wire binding element preform or through the production of the wire binding element preform itself.
  • the holding force of the magnets is at least so great that the wire loops do not slip while they are exposed to considerable acceleration and deceleration forces during transport on the conveyor belt.
  • the considerable acceleration and deceleration forces come about due to the wire-loop-like inclusion of the wire binding element preform on the transport unit.
  • the transport unit must always advance the transport belt by one increment in time with the device which provides the wire binding element preform.
  • the holding force of the magnets has to be low enough so that the plug-in unit following the transport unit is able to lift the wire binding element preform from the transport unit.
  • the magnets are permanent magnets.
  • the magnets are electromagnets that can be switched on and off with a controller. Permanent magnets are preferred over electromagnets because they are cheap on the one hand and on the other hand do not require a power supply or other electronics for control.
  • the holding force of the magnets can be optimally adjusted by the magnetization of the magnets, the width of the conveyor belt and the distance of the magnet system from the wire loops on the conveyor belt.
  • the transport unit has a star wheel, which guides the flat wire binding element preform in wire loops onto the transport base. This enables the rounding in the entrance area of the transport belt to be bridged in particular, since the star wheel at this point protrudes beyond the transport belt in the direction of the unit that the wire binding element preform provides.
  • a wire base backdrop is provided in the entrance area of the transport unit, which laterally aligns the wire base in order to achieve a predetermined lateral distance between the wire base and the transport belt.
  • This exact lateral registration of the wire binding element preform is important so that the further processes, in particular the takeover and insertion by the insertion unit, are reproducibly guaranteed can be.
  • the wire loops come out of the device with a certain deviation from the predetermined path, which provides the flat wire binding element preform.
  • the wire base backdrop therefore has an entrance funnel that guides the wire base to an alignment segment within the backdrop. This inlet funnel proves to be particularly advantageous when the first wire loop of a wire binding element preform is to be gripped by the transport unit.
  • the conveyor belt of the device according to the invention initially stands still during the production of the first two loops, only to become clear the third wire loop to move synchronously with the work cycle of the previous unit.
  • This is advantageous because the beginning of the wire binding element preform cannot get caught in the star wheel and is kept at the right distance at the top prong, so that, due to production, too large gaps between the wire loops are still correctly captured by the star wheel and in the spaces between the conveyor belt be pressed.
  • the plug-in unit has a rake plate, the rake plate having vertical rake fingers that are regularly spaced, the distance between the rake fingers essentially corresponding to the wire loop distance.
  • the number of rake fingers In a one-piece design of the insert unit, the computing plate corresponds to the maximum number of holes provided in the stack of sheet-like printing materials, and are therefore designed for the largest format of the stack of sheet-like printing materials to be processed.
  • the rake plate has at least as many rake fingers as the longest wire binding element preform to be processed has wire base segments.
  • the transport unit leads the flat wire binding element preform to the insertion unit in such a way that the computing fingers are assigned to the wire base segments, so that the center of the computing fingers essentially coincides with the center of the wire base segments.
  • the insertion unit has a prism plate which has notches which are aligned with one another and are assigned to the wire base segments. Rake fingers and prisms in the prism plate enable three-point mounting of the wire base segments of the wire binding element preform.
  • the notches aligned with one another define the plane in which the wire binding element preform is located when it is subsequently handled by the plug-in unit.
  • the transport unit has movable wire loop support elements which support the wire loops in a defined manner during handling by the plug-in unit.
  • the wire loop support elements are particularly advantageous when it comes to wire loops of great length, that is to say with wire binding element preforms for books with many pages.
  • the wire loop support elements can ensure that the wire loop tips are at the same height as the wire base. This is necessary in order to be able to ensure that the wire loop tips are securely inserted into the holes in the stack of sheet-like substrates, regardless of the format, that is to say regardless of the length of the wire loops.
  • the computing plate, the prism plate and the wire loop support elements are movably connected to form a plug-in module and this plug-in module is jointly mounted, driven and controlled in such a way that the plug-in module can move the wire binding element preform horizontally and vertically parallel to the wire base.
  • the horizontal and vertical movement of the wire binding element preform parallel to the wire base results from a superimposed, pivoting movement and a horizontal movement of the plug-in module.
  • the radius of the pivoting movement essentially corresponds to the height difference to be overcome between the plane in which the wire binding element preform is located on the transport unit and the plane on which the holes are in the stack of sheet-like printing materials. This difference in height can be reproduced in a simple and precise manner by the pivoting movement.
  • the rake fingers plunge substantially vertically behind the wire base of the wire binding element preform on the transport belt and then essentially horizontally pull the wire binding element preform backwards into the prisms of the prism plate.
  • the wire binding element preform is only displaced by a small distance in comparison to the loop length L in order to avoid damage to the wire binding element preform or the jacket of the wire binding element preform as far as possible.
  • the vertical movement of the rake fingers is achieved by superimposing the swivel movement and the horizontal movement in the plug-in module.
  • the wire loop support elements are inserted into the loops of the wire binding element preform after the wire base has been fixed between the wire fingers and the prisms.
  • the wire loop support elements have three-area fixing surfaces in the longitudinal direction, which are adapted to the wire diameters and are spaced apart from one another to correspond to the width of the wire loops. In this way, a three-sided support of each leg of a wire loop can be achieved.
  • the length of the wire loop support elements is the shortest length of the wire loops adapted to the wire binding element preform which is to be handled by the device according to the invention.
  • the wire binding element preform is lifted vertically from the transport unit.
  • the wire binding element preform can be detached from the transport unit with as little damage as possible.
  • the device has a control which adapts the forward movement of the transport unit to the clock frequency of the upstream device.
  • this is a mechanical stepping gear with a summing gear which is coupled to the unit which makes the wire binding element preform available in loops. This makes it possible to implement the operating states “stand”, “transport in cycles” and “transport quickly in cycles”.
  • FIG. 1 shows the overall structure of the device 200 according to the invention for handling wire binding element preforms, of which only the components essential to the invention are shown or explained in order to simplify the description. Further, generally known drive and / or guide means, control means and cams required for operating the device are only shown schematically or are only described in general form.
  • the device 200 consists of a transport unit 20 and a plug-in unit 80, the plug-in unit 80 having a plug-in module 100.
  • the device 200 has a drive for the transport unit 31, a drive for the pivoting movement 110, a drive for the horizontal movement 120 and a drive 127 for the movements of the plug-in module.
  • the drives 31, 110, 120 and 127 are controlled by a controller 140.
  • the controller 140 is also connected to the optical switches 116, 119, 126 and 27 (see FIG. 5).
  • the control 140 can be part of a higher-level control, not shown, which controls, for example, a higher-level device for binding brochures of different formats and thicknesses by means of wire comb binding.
  • the controller 140 can receive information from the higher-level controller with regard to the number N of loops S of the wire binding element preform 41 and the length L of the loops S of the wire binding element preform 41. Alternatively, this information can also be entered at a user interface (not shown) or via a network from a spatial location remote control.
  • the transport unit 20 takes over a wire binding element preform 41 from a unit, not shown, which makes the wire binding element preform 41 available in the entrance area shown on the left in FIG. 1 (see FIG. 6).
  • the wire binding element preform 41 is then transported by the transport unit 20 along the arrow marked with the reference symbol P in the transport direction to the insertion unit.
  • the wire binding element preform 41 is taken over by the insert assembly 100 of the insert unit 80 and inserted into the holes 12 of a stack of sheet-like printing materials 10 (see FIGS. 10-1 to 10-4).
  • a loop-shaped wire binding element 41 with four loops S is shown in FIG. 2a.
  • the loops S are at a distance A from the loop tip 41 to the loop tip 41 s, as well as a wire diameter D, a loop length L and a number N of loops S.
  • the reference number 41k indicates the wire base segments between the loops S and the reference number 41s Loop tips of the wire binding element 41 marked.
  • the distance A corresponds to the distance A 'of the holes 12 in the sheet-like printing material 11 (see FIG. 4b).
  • the number of holes N 'in the sheet-like printing material does not necessarily correspond to the number N of loops S, but rather represents a maximum for the useful number N of loops S of the wire binding element 41.
  • the wire binding element preform can improve the visual appearance or have a colored plastic jacket for other reasons.
  • the loop length L specifies the diameter of the wire binding element 41 in a closed O-shape and can be made dependent on the number of sheet-like printing materials 11.
  • the diameter of a wire binding element 41 bent into an O-shape is selected so that the bound brochure 10 has an aesthetic appearance, is easy to turn over and is easy to stack.
  • FIG. 3 shows a fully bound brochure 10 which has a continuous binding.
  • FIG. 4 shows a single weave, which consist of wire binding elements 41 ', which each have only a single loop and exactly one wire binding element 41' is used for each hole 12 in the pressure carriers.
  • a wire comb binding is shown which consists of several, for example multi-loop
  • wire binding elements 41 ' which are spaced apart from one another in such a way that holes 12 remain free. Any other combination of the aforementioned possibilities is clear to the person skilled in the art.
  • the components of the transport unit 20 are shown explosively in FIG.
  • An endless conveyor belt 21 is stretched over a front belt roller 29 and a rear belt roller 30 with a spring 28.
  • the conveyor belt is driven by the electric motor 31.
  • a magnet unit 32 is arranged within the transport belt 21.
  • the magnet unit 32 is a permanent magnet.
  • the permanent magnets of the magnet unit 32 have a magnetization which is large enough on the one hand to generate sufficient holding force to hold the wire binding element preform 41 securely on the transport belt 21 and on the other hand is small enough so that the plug-in unit 80 is able to to release the wire binding element preform 41 from the transport belt 21.
  • a star wheel 23 is attached coaxially with the belt roller 29 and a wire base link 24, which has a register groove 26 as an alignment segment 26.
  • FIG. 6 shows an enlargement of the entrance area of the transport unit 20.
  • the transport belt 21 has cams 22 on its surface (see FIG. 5).
  • the cams alternately have a chamfer and are spaced apart from one another in accordance with the distance D between the wire loops S.
  • the chamfers of the cams 22 serve as a fitting aid for the wire loops S when the wire loops S are taken over by the preceding unit, not shown.
  • the wire base link which urges the wire base 41k of the wire binding element preform 41 laterally against the register groove 26, is arranged on the side of the transport belt 21.
  • the register groove 26 widens in the entrance area to an inlet funnel 25. This inlet funnel 25 guides the first wire base segment 41k of a newly delivered wire binding element preform 41, which due to deformations of the wire binding element preform 41 outside the plane formed by the transport belt 21, onto the register groove 26.
  • the wire loops S are first gripped by the prongs of the star wheel 23 and in the transport direction P onto the transport belt 21 between the cams 22 of the transport belt directed.
  • the chamfer of the tines of the star wheel 23 just coincides with the chamfer of the cams 22 of the conveyor belt.
  • the position of the star wheel 23 is controlled by the optical switch 27, which forwards the position information to the controller 140.
  • the drive for the circular movement 110 drives a first gear 112 via a shaft 111, which meshes with a second gear 113 which meshes with a third gear 114.
  • the position of the third gear 114 is controlled by an optical switch 116, which is connected to the controller 140.
  • the parallelogram plate 133 can be set into a pivoting movement.
  • a slide 117 is attached to the parallelogram plate 133.
  • the position of the carriage 117 is monitored by the optical switch 119, into which, depending on the position of the carriage 117, a lug attached to the parallelogram plate 133 protrudes.
  • the horizontal movement of the carriage 117 is driven by two pinion racks 115.
  • the drive motor 120 is stationary and acts on the pinions of the racks 115 via intermediate gears, two of which are seated in the articulation points of the coupling 131. As a result, there is no actuating movement of the horizontal movement of the slide 117 due to the pivoting movement of the parallelogram plate 133.
  • a first coupling 131 and a second coupling 132 are connected to the parallelogram plate 133 and the housing 130.
  • the pivotal movement of the parallelogram plate 133 and thus that of the pivotal movement of the carriage 117 which carries the plug-in module 100 is such that the first coupler 131 and the second coupler 132 are in the end position for plugging in behind their dead center, as shown in FIG. 9. Due to the parallel movement of the first coupling 131 to the second coupling 132, the horizontal alignment of the parallelogram plate 133 is maintained during the pivoting movement.
  • the carriage When the carriage swivels backwards, the carriage initially lifts up to The dead center is exceeded in order to then be lowered again. If the proportion of the backward movement of the slide 117 caused by the pivoting movement is compensated for by a forward movement of the slide 117, the plug-in module 100 experiences a purely vertical movement with appropriate control, namely a lifting of the slide until the dead center of the coupling 131 is reached , 132 and a final lowering by pivoting the couplers 131, 132.
  • this stroke which is generated by the combined pivoting movement and the extension of the slide 117, is just large enough to raise the rake fingers 82 above the level of the wire binding element preform 41.
  • the position of the toothed cam wheel 121 is controlled by an optical switch 126 which is connected to the controller 126.
  • Also engaged with the toothed cam wheel 121 is a push rod 122, which is pressed by a spring 125 against a stopper 124 of a rod guide 123.
  • the rod guide 123 is connected to the computing plate 81.
  • the components of the plug-in module 100 are shown in an exploded illustration in FIG. 8a.
  • the racks 115 are attached to the prism plate 83.
  • the prism plate 83 has a comb-like structure at its open end, with notches 84 aligned with one another being provided at the tips of the prongs of the comb-like structure. These notches 84 serve as a support structure for the wire base segments 41k of each individual loop.
  • the rake plate 81 is movably fastened in elongated holes.
  • the computing plate 81 has a number N + 1 computing fingers 82, the number N being the maximum number N of the wire loops S of a wire binding element preform 41 which is to be handled with the device 200 according to the invention.
  • Prism plate 83 and rake plate 81 are arranged with respect to one another such that the rake fingers 82 are each assigned to the center of the notches 84 in the prism plate.
  • the notches 84 in the prism plate 83 have vertical grooves 85 in their center to enable the rake fingers 82 to be approached far enough to the apex of the notches 84 to ensure a secure fit Gripping the wire base segments 41 k to ensure a wire binding element preform 41.
  • the flanks of the notch 84 serve as centering means for the wire base segments 41k.
  • a carrier plate 87 is movably connected to the prism plate 83 through elongated holes 91.
  • the carrier plate 87 also has a comb-like structure at its open end, the prism plate 83 and carrier plate 87 being laterally aligned with one another in such a way that the grooves 88 come to lie centrally below the columns 86 of the comb-like structure of the prism plate 83.
  • Wire loop support elements 90 are inserted into the grooves 88 in the carrier plate 87.
  • the wire loop support elements 90 are shown enlarged in FIG. 8b. Accordingly, the wire loop support elements 90 have a wedge 92 at the front, which is positioned exactly in the middle between two wire base segments 41 k due to the positioning between the carrier plate 87 and the prism plate 83. The wedge 92 serves to align the wire base segments 41k along the wire base 41k.
  • the wire loop support elements are inserted with a T-piece 95 into the grooves 88 of the carrier plate 87 and are secured against vertical displacement by the crossbar 96 of the T-piece.
  • the wire loop support elements 90 each have three fixing surfaces 94, mirror-symmetrical to the center, for fixing the wire loops S on three sides. After the wire loop support elements 90 have been inserted into the grooves 88 in the carrier plate 87, the wire loop support elements 90 are fastened to the carrier plate 87 in a non-slip manner with a fixing plate 89.
  • the carrier plate 87 can be moved together with the wire loop support elements 90 along the elongated holes 91 in the columns 86 of the prism plate 83.
  • the wire base 41k is already in the notches 84 in the prism plate, held there by the rake fingers 82, the wire loop support elements are pushed into the wire loops S.
  • the unit that provides the wire binding element preform 41 provides two finished wire loops S in cycles.
  • the transport unit 20 remains in a rest state.
  • the first wire loop S of the wire binding element preform 41 is removed from the star wheel 23 detected and passed between the cams 22 on the conveyor belt 21.
  • the inlet funnel 25 detects the first two wire loops S as soon as they are transported from the unit that provides the wire binding element preform 41.
  • a magnet (not shown) which is present laterally in the funnel supports the linear alignment of the wire base 41k by pulling it against the lateral funnel and link wall 26 even before these are gripped by the magnets of the conveyor belt and are then secured against displacement.
  • all further wire loops S are sequentially guided by the star wheel 23 between the cams 22 on the transport belt 21, where they are held due to the holding force of the magnet unit 32.
  • the cams 22 on the transport belt 21 prevent the wire loops S from moving laterally during transport and ensure a parallel alignment thereof.
  • the star wheel 23 and the conveyor belt 21 stop and awaits the next wire loop S.
  • This process of depositing the wire loops S by the star wheel 23 on the conveyor belt 21 is repeated until the last wire loop S of the wire binding element preform 41 is placed on the transport belt 21.
  • the last wire loop S of the wire binding element preform 41 has been made available, in the preferred embodiment, namely that the unit that provides the wire binding element preform 41 is a unit that forms the wire binding element preform 41 immediately before, it must be done according to the first embodiment last wire loop S the wire can be cut off. This advantageously takes place in the unit that has directly formed the wire binding element preform 41.
  • the wire binding element preform 41 is transported to the insertion unit 80 by a rapid feed.
  • the plug-in unit lowers the plug-in assembly 100 to such an extent that the rake fingers 82 of the rake plate 81, which are at this moment spaced from the notches 84 of the prism plate 83, dip into the space between the transport belt 21 and the wire base segments 41k.
  • the rake fingers 82 are brought into contact with the wire base segments 41k and pressed together with them into the notch 84 of the prism plate 83.
  • the wire loop support elements 90 are inserted into the wire loops S and thus the wire loops S are fixed so firmly that the wire loops S can be lifted vertically from the transport belt 21. After the wire binding element preform 41 is lifted off the transport belt 21, the transport unit 20 is ready to receive the next wire binding element preform 41.
  • the device according to the invention is in a basic position.
  • a stack of sheet-like printing materials 11 with aligned holes 12 are clamped in a pair of pliers 70, so that the holes 12 of the sheet-like printing materials 11 are located in an insertion plane for the wire binding element preform 41.
  • C-formers 50, 50 ' are located above the insertion level
  • O-formers 60, 60' are located below the insertion level and are spaced according to the thickness of the booklet 10 to be bound, in such a way that, in the position assumed, they act as fanning-out preventers for the sheet-like form
  • Printing materials 11 act, in particular when the tongs 70 pivot the sheet-shaped printing materials 11 into the intended position from below. As a result, individual spread sheet-like printing materials 11 are aligned.
  • the second C-former 50 ′ moves down into the centering position for the flat loop-shaped wire binding element 41, as shown in FIG. 10-2.
  • the second C former is in the centering position when the centering funnels 54 ′ of the second C former 50 ′ are aligned with the holes 12 in the sheet-like printing materials 11.
  • a flat wire binding element preform 41 is then inserted through the holes 12 in the sheet-like printing materials 11.
  • the flat wire binding element preform 41 is pushed in as far as possible with the tips 41s in the centering funnels 54 'of the second C-former 50'. In this position, the flat wire binding element preform 41 is still fixed in this position by the insertion unit 100.
  • it can also be a plurality of flat wire binding element preforms 41, as described above and shown in FIGS. 4a and 4b.
  • a single flat wire binding element preform 41 is always assumed in the following, although a plurality of flat wire binding element preforms 41 make no difference for the device according to the invention and the method according to the invention.
  • the O-formers 60, 60 ′ move up in the Y direction and plunge between the loops S of the flat wire binding element preform 41.
  • the O-formers 60, 60 'then move in the X direction to the correct engagement point for a C-shape of the wire binding element 41 "which is to be manufactured first.
  • This C-shape which is to be manufactured first of all depends on the loop length S, and thus in turn on the diameter of the finished O-shape and thus on the thickness of the booklet 10.
  • the O-formers 60, 60 'then move in the Z direction with their lugs 62, 62' over the loops S until the Noses 62, 62 'cover the loops S in width.
  • the O-formers 60, 60 ′ subsequently clamp the wire binding element 41 toward the brochure 10 by rotation about provisional pivot points (not shown). Up to this point, the flat wire binding element preform 41 has stopped in the centering funnels 54 'of the second C-former with the tips 41s. As soon as the wire binding element preform 41 is clamped in this position by the O-formers 60, 60 ', the plug-in unit 100 releases the wire base, because for the further process of O-forming. the wire binding element 41 "is fixed in position by the C-former 50, 50 'or the O-former 60, 60'.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen, wobei die Vorrichtung mindestens eine Transporteinheit (20) aufweist, vermittels der die ebenen Drahtbindeelementvorformen (41 ) aufgenommen werden, sowie eine Einsteckeinheit (20) mit mindestens einer Einsteckbaugruppe (100), um die Drahtbindeelementvorform (41) in die Lochreihe (12) eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe (10) einzustecken. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen, wobei die Drahtbindeelementvorformen Halbzeuge von Drahtbindeelementen darstellen. Derartige Drahtbindeelemente werden typischerweise in Bindevorrichtungen zur losen Verbindung einer aus mehreren blattförmigen Bedruckstoffen bestehenden Broschüre mittels Drahtkammbindung verwendet, insbesondere der sogenannten Wire-O™-Drahtbindung (registrierte Handelsmarke).
  • Unter Wire-O-Drahtbindeelementen versteht man parallel zueinander beabstandete Drahtschlaufen S mit einer Schlaufenlänge L, einem Schlaufenabstand A und einem Drahtdurchmesser D. Diese werden mittels geeigneter Schließvorrichtungen zu einem Wire-O-Ring geformt.
  • Die Drahtbindeelemente werden in der Regel für solche Bindevorrichtungen vorgeformt magaziniert zur Verfügung gestellt, um unterschiedlichen Anforderungen der Bindung, wie Dicke und Format der Broschüre über den Schlaufenabstand, die Schlaufenlänge usw. Rechnung zu tragen. Vorrichtungen, die die Drahtbindeelemente mit unterschiedlichen Parametern wie Schlaufenabstand, Schlaufenlänge und Schlaufenanzahl herzustellen, gehören zum Stand der Technik. Das Wechseln der Parameter erfordert bislang allerdings einen erheblichen Eingriff und Umbau der Vorrichtung zur Herstellung der Drahtbindeelemente.
  • Aus der DE 28 47 700 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Drahtbindung für Blöcke usw. bekannt, bei dem ein von einem Vorrat kontinuierlich abgezogener Draht durch Hinund Herbiegen zu einem wellenförmigen Gebilde geformt wird, wobei das wellenförmige Drahtgebilde anschließend quer zur Ebene der Wellen in eine C-förmige Gestalt gebogen wird. Zur Biegung werden Formrollen mit festgelegten Durchmessern verwendet, so dass nur Drahtbindeelemente mit nicht veränderbaren Schlaufenabständen und -längen herstellbar sind.
  • Bindevorrichtungen zur Herstellung von Broschüren, die sogenannte Wire-O™-Drahtbindeelemente in verschiedenen Größen verwenden, sind beispielsweise aus den europäischen Patentanmeldungen EP 0 095 243 und EP 0 095 245, bekannt. Ebenfalls findet sich eine Übersicht zu unterschiedlichen Bindeverfahren in H. Kipphan "Handbuch der Printmedien", Seiten 861 ff; Springer Verlag (2000).
  • Die Bindevorrichtungen zu den vorgenannten Patentanmeldungen sind dabei derart ausgestaltet, dass die Verarbeitung vorgeformter Wire-O-Drahtbindeelemente mit verschiedenen Schlaufenabständen und -längen ermöglicht wird.
  • Generell besteht bei den genannten Vorrichtungen der Nachteil, dass zur Bindung von Broschüren unterschiedlicher Formate und Dicken die dafür notwendigen Drahtbindeelemente in Form mehrerer bereits geformter Bindeelementevorräte, z.B. als Rollenmaterial oder als auf Bindelänge geschnittene Elemente, der Bindeeinrichtung zur Verfügung gestellt werden müssen. Um diese unterschiedlichen Broschürenformate und - dicken binden zu können, ist bereits eine beachtliche Anzahl an Vorräten notwendig. Daher sind in der Regel mehrere Magazine der notwendigen Drahtbindeelemente zur Verfügung zu stellen, wobei ein Wechsel der Magazin von Hand oder automatisch erfolgen kann. Allerdings benötigen diese Magazine auf Grund der dreidimensionalen Form der vorgebogenenen Drahtbindeelemente viel Platz. Darüber hinaus stellt ein solches Magazin auch eine finanzielle Vorabaufwendung dar, wobei nicht sichergestellt ist, dass sämtliche vorgebogenene Drahtbindeelemente auch tatsächlich später verwendet werden.
  • Im Verlauf des Bindeverfahrens müssen diese Drahtbindeelemente in eine Löcherreihe in den blattförmigen Bedruckstoffen, die die Broschüre ausmachen, eingesteckt werden. Die automatisierte Handhabung dieser bevorrateten Drahtbindeelemente ist durch die erhebliche Ausdehnung der bevorrateten Drahtbindeelemente und deren biegeschlaffen Eigenschaften sowie deren große maßlichen Toleranzbereiche in allen drei Dimensionen nicht trivial, dies gilt insbesondere für den Vorgang des Einsteckens der Drahtbindeelemente in die Lochungsreihe einer zu bindenden Broschüre. Dieses Einstecken geschieht in vielen der handelsüblich erhältlichen Geräten noch von Hand, was bei größeren Auflagen unwirtschaftlich ist. Dazu kommt, dass häufig die gekauften vorgebogenenen Drahtbindeelemente durch Transportschäden verformt sind und diese dann nur noch manuell montiert werden können, weil die eigentlich dafür vorgesehene Maschine Verformungen nur bis zu einem eingeschränkten Maß toleriert.
  • Außerdem sind bei einem Formatwechsel der herzustellenden Broschüren die zum Transport und die zur Verarbeitung geeigneten Vorrichtungen an die Anforderungen der unterschiedlichen Drahtbindeelemente anzupassen. Diese Umrüstung erfordert aufwendige Konstruktionen der Transport- und Bindeeinrichtungen und macht das Bindeverfahren nur noch wirtschaftlich, wenn größere Stückzahlen einer Broschürendicke in einem Format hergestellt werden. Kleinere Auflagen sind daher unwirtschaftlich herzustellen und erfordern infolge der Maschinenanpassung einen längeren Zeitaufwand.
  • Durch die Möglichkeiten, die der moderne Digitaldruck erlaubt, ist der Bedarf und die Möglichkeit der Herstellung von personalisierten Büchern oder Büchern mit sehr geringer Auflage, im Extremfall mit der Auflage von einem Exemplar was als "book-on-demand" bezeichnet wird, gewachsen.
  • Vorrichtungen zum Herstellen solcher personalisierte Bücher oder Einzelauflagen ist aus der US-Patentschrift US 5,465,213 bekannt und wird ebenfalls in aus H. Kipphan "Handbuch der Printmedien", Seiten 989, 999ff; Springer Verlag (2000) dargelegt. Gerade für derartige niedrige Auflagen ist es erforderlich, die Bücher zuverlässig und kostengünstig zu binden.
  • In einer Vorrichtung, die Drahtbindeelemente unmittelbar vor dem Binden individuell an die Abmessungen eines solchen Einzelbuches angepasst herstellt, insbesondere durch die Anpassung der Schlaufenlänge S der Drahtschlaufen, was einer Anpassung des Drahtbindeelements an die Dicke der Broschüre entspricht, sowie und die Anpassung der Anzahl der Schlaufen innerhalb eines Drahtbindeelements, was einer Anpassung des Drahtbindeelements an die Länge des Rückens der Broschüre entspricht, ist es erforderlich, eine Drahtbindeelementvorform zu handhaben, nämlich diese Drahtbindeelementvorform von der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt bis zu dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe zu transportieren und anschließend die Drahtbindeelementvorform in die Löcher des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe einzustecken.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen zu schaffen, die es vermag, schnell, reproduzierbar und sicher in einer Vorrichtung zum flexiblen Binden von Buchblöcken oder Broschüren unterschiedlicher Dicke mittels Drahtkammbindung eine Drahtbindeelementvorform zu einem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe zu transportieren und anschließend die Drahtbindeelementvorform in die Löcher des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe einzustecken. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Bei der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt, kann es sich einerseits um eine Einheit handeln, die die Drahtbindeelementvorform der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus einem Magazin zur Verfügung stellt. Andererseits kann es sich bei der Einheit, die Drahtbindeelementevorform zur Verfügung stellt um eine Einheit handeln, die die Drahtbindeelementvorform unmittelbar zuvor herstellt.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Einsteckeinheit genau eine Einsteckbaugruppe, um die ebenen Drahtbindelementvorformen in die Lochreihe eines Stapels blattförmiger Bedruckstoff einzustecken. Dieses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Drahtbindeelementvorform eine Anzahl Drahtschlaufen umfasst, die gleich der Anzahl der Löcher, die in dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe einzustecken sind, aufweist. In alternativen Anwendungen können Drahtbindeelementvorformen verwendet werden, die eine Anzahl von Drahtschlaufen aufweisen, die geringer ist als die Anzahl der Löcher in dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe. In diesem Fall können mehrere Drahtbindeelementvorformen nebeneinander in die Lochreihe eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe eingesteckt werden, gegebenenfalls unterschiedlich voneinander beabstandet. In diesem Fall kann die Einsteckeinheit mehrere parallele Einsteckbaugruppen umfassen, die synchron oder asynchron arbeiten. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Mehrzahl an Drahtbindeelementvorformen in die Löcher eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe sequentiell eingesteckt werden und durch geeignete Mittel die einzelnen Drahtbindeelementvorformen den Löchern des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe zugeordnet und eingesteckt werden. Dazu kann eine Relativbewegung in Richtung der Lochreihe zwischen der Einsteckeinheit und dem Stapel vorgesehen sein, entweder durch Bewegung der Einsteckeinheit oder Bewegung des Stapels.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Transporteinheit einen endlosen Transportgurt auf. Dieser Transportgurt ist vorteilhafterweise aus Kunststoff, flexibel und verschleißarm. In einer Vorrichtung zum flexiblen Binden von Buchblöcken oder Broschüren unterschiedlicher Dicke mittels Drahtkammbindung werden Drahtbindeelementvorformen mit unterschiedlichen Schlaufenlängen L verarbeitet. Vorteilhafterweise ist die Breite des Transportgurtes auf die Schlaufenlänge L der Drahtbindeelementvorformen abgestimmt, derart, dass die Drahtbindeelementvorformen mit den kürzesten Schlaufenlängen L den Transportgurt seitlich einerseits mit der Drahtbasis und andererseits mit der Drahtschlaufenspitze überragt, wobei das seitliche Überragen der Drahtschlaufenspitze nicht zwingend erforderlich ist. Alternativ ist auch eine Gliederkette als Transportelement denkbar, die mit kleinen gefederten Drahthaltern bestückt ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt die Drahtbasis in einem vorgegebenen Abstand außerhalb des Transportgurtes zum Liegen. Dadurch kann eine sichere Übernahme der auf dem Transportgurt befindlichen Drahtbindeelementvorform durch die Einsteckeinheit gewährleistet werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Gurt der Transporteinheit Zähne auf, die durch ihre Geometrie eine Ausrichtung der Drahtschlaufen unterstützen. Dabei werden die Drahtschlaufen im Wesentlichen parallel zu den Zähnen auf dem Transportgurt liegend ausgerichtet. Die parallele Ausrichtung der Drahtschlaufen zueinander ist von besonderer Wichtigkeit, da die Drahtschlaufen durch parallele Löcher in dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe eingesteckt werden sollen. Außerdem kommt durch die parallele Ausrichtung ein ausreichend großer Kontakt zwischen den Drahtschlaufen und dem Transportgurt zustande. Vorteilhafterweise weisen die Zähne wechselseitig Fasen auf, die die Drahtschlaufen in die Zwischenräume zwischen den Zähnen leiten, wodurch die Ausrichtung der Drahtschlaufen während der Übernahme der Drahtbindeelementvorform von der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt, verbessert wird. Die Zähne weisen zueinander einen Abstand auf, der im Wesentlichen der Breite der Drahtschlaufen entspricht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind innerhalb des endlosen Transportgurtes Magneten angeordnet, die die ebene Drahtbindeelementvorform an den Transportgurt zieht. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Haftung der Drahtschlaufen an dem Transportgurt. Die durch die Magneten hervorgerufene Haltekraft der Drahtschlaufen an dem Transportgurt ist so groß gewählt, dass die Drahtschlaufen der Drahtbindeelementvorform auch gegen eine Verformung der Drahtbindeelementvorform sicher auf dem Transportgurt gehalten werden können. Unter Verformung versteht sich in diesem Fall die Abweichung der Form der Drahtbindeelementvorform von der Idealform der Drahtbindeelementvorform. Eine derartige Verformung liegt beispielsweise vor, wenn die Drahtbasis eine Kurvenform beschreibt. Eine solche Kurvenform wird durch die Summierung von Winkelabweichungen der Einzelnen Biegestellen in der Drahtbindeelementvorform hervorgerufen. Dadurch klaffen entweder die Drahtschlaufenspitzen auseinander oder werden zusammengedrückt. Andererseits kann es sich bei der Verformung um eine Verdrillung der Drahtbindeelementvorform handeln, also eine schraubenförmige Verformung der Drahtbindeelementvorform. Derartige Verformungen können durch die Magazinierung der Drahtbindeelementvorform oder durch die Herstellung der Drahtbindeelementvorform selbst auftreten.
  • Des Weiteren ist die Haltekraft der Magneten mindestens so groß, dass die Drahtschlaufen nicht verrutschen, während sie bei dem Transport auf dem Transportgurt erheblichen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften ausgesetzt sind. Die erheblichen Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte kommen durch die drahtschlaufenweise Aufnahme der Drahtbindeelementvorform auf die Transporteinheit zustande. Die Transporteinheit muss im Takt der Einrichtung, die die Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt, den Transportgurt um immer ein Inkrement vorwärtsbewegen.
  • Insbesondere ist dies erforderlich, wenn die Einheit, die die Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt, die Drahtschlaufen zuvor einzeln herstellt. Um ein wirtschaftliches Arbeiten einer Vorrichtung zum Binden von Broschüren unterschiedlicher Dicke gewährleisten zu können, sind typischerweise hohe Taktfrequenzen erforderlich, was dazu führt, dass die Drahtschlaufen auf dem Transportgurt entsprechend schnell beschleunigt und wieder abgebremst werden müssen.
  • Auf der anderen Seite muss die Haltekraft der Magnete gering genug sein, damit die sich an die Transporteinheit anschließende Einsteckeinheit in der Lage ist, die Drahtbindeelementvorform von der Transporteinheit abzuheben. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn es sich bei den Magneten um Permanentmagneten handelt. In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei den Magneten um Elektromagneten, die mit einer Steuerung an- und abgeschaltet werden können. Permanentmagneten sind gegenüber Elektromagneten bevorzugt, da sie einerseits billig sind und andererseits weder eine Stromversorgung noch andere Elektronik zur Steuerung erfordern. Die Haltekraft der Magnete kann im übrigen durch die Magnetisierung der Magnete, durch die Breite des Transportgurtes und durch den Abstand des Magnetsystems zu den Drahtschlaufen auf dem Transportband optimal eingestellt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Transporteinheit ein Sternrad auf, das die ebene Drahtbindeelementvorform drahtschlaufenweise auf den Transportgrund leitet. Dadurch lässt sich insbesondere die Rundung im Eingangsbereich des Transportgurtes überbrücken, da das Sternrad an dieser Stelle über den Transportgurt in Richtung der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt, hinausragt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Eingangsbereich der Transporteinheit eine Drahtbasiskulisse vorgesehen, die die Drahtbasis seitlich ausrichtet, um einen vorgegebenen seitlichen Abstand der Drahtbasis zu dem Transportgurt zu erreichen. Diese genaue seitliche Registrierung der Drahtbindeelementvorform ist wichtig, damit die weiteren Vorgänge, insbesondere die Übernahme und das Einstecken durch die Einsteckeinheit reproduzierbar gewährleistet werden kann. Außerdem kommen die Drahtschlaufen auf Grund ihrer Herstellung mit einer gewissen Abweichung zu dem vorgegebenen Pfad aus der Vorrichtung, die die ebene Drahtbindeelementvorform zur Verfügung stellt. Vorteilhafterweise weist daher die Drahtbasiskulisse einen Eingangstrichter auf, der die Drahtbasis an ein Ausrichtungssegment innerhalb der Kulisse leitet. Dieser Eingangstrichter erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn die erste Drahtschlaufe einer Drahtbindeelementvorform von der Transporteinheit erfasst werden soll.
  • Im einem Ausführungsbeispiel, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung die Drahtbindeelementvorform von einer Einheit übernimmt, die die Drahtbindeelementvorform unmittelbar vorher herstellt und schlaufenweise an die erfindungsgemäße Vorrichtung weitergibt, steht das Transportband der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Produktion der ersten beiden Schlaufen zunächst still, um sich erst bei der dritten Drahtschlaufe synchron mit dem Arbeitastakt der vorangegangenen Einheit zu bewegen. Das ist deshalb vorteilhaft, weil der Anfang der Drahtbindeelementvorform sich so nicht im Sternrad verfangen kann und am obersten Zacken im richtigen Abstand gehalten wird, so dass dadurch produktionsbedingt zu große Abstände zwischen den Drahtschlaufen trotzdem von dem Sternrad richtig erfasst werden und in die Zwischenräume des Transportbandes gepresst werden. Typischerweise treten produktionsbedingt häufiger zu große Abstände zwischen den Drahtschlaufen auf als zu kleine Abstände zwischen den Drahtschlaufen. Würde sich das Sternrad im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Verhalten gleich zu der Produktion der ersten Schlaufen synchron bewegen, wäre das Auffädeln erheblich erschwert. Nachdem die erste Drahtschlaufe der Drahtbindeelementvorform auf dem Transportband abgelegt ist, wird im weiteren die zweite und jede weitere Drahtschlaufe der Drahtbindeelementvorform durch die Transporteinheit bereits gehalten und weicht daher in der Regel kaum von dem vorgegebenen Pfad ab.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einsteckeinheit eine Rechenplatte auf, wobei die Rechenplatte vertikale Rechenfinger aufweist, die regelmäßig beabstandet sind, wobei der Abstand der Rechenfinger dem Drahtschlaufenabstand im Wesentlichen entspricht. Die Anzahl der Rechenfinger der Rechenplatte entspricht bei einer einteiligen Ausgestaltung der Einsteckeinheit der maximalen Anzahl der Löcher, die in dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe vorgesehen sind, sind also auf das größte zu verarbeitende Format des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe ausgelegt. In einer mehrteiligen Einsteckeinheit weist die Rechenplatte wenigstens so viele Rechenfinger vor, wie die längste zu verarbeitende Drahtbindeelementvorform Drahtbasissegmente aufweist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt die Transporteinheit die ebene Drahtbindeelementvorform derart an die Einsteckeinheit heran, dass die Rechenfinger den Drahtbasissegmenten zugeordnet sind, so dass die Mitte der Rechenfinger im Wesentlichen mit der Mitte der Drahtbasissegmente übereinstimmt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einsteckeinheit eine Prismenplatte auf, die den Drahtbasissegmenten zugeordnete, zueinander fluchtende Kerben aufweist. Rechenfinger und Prismen in der Prismenplatte ermöglichen eine Dreipunkthalterung der Drahtbasissegmente der Drahtbindeelementvorform. Die zueinander fluchtenden Kerben definieren die Ebene, in der sich die Drahtbindeelementvorform befindet, wenn sie im Weiteren von der Einsteckeinheit gehandhabt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Transporteinheit bewegliche Drahtschlaufenstützelemente auf, die die Drahtschlaufen bei der Handhabung durch die Einsteckeinheit in definierter Weise stützen. Die Drahtschlaufenstützelemente sind insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich um Drahtschlaufen großer Länge handelt, also bei Drahtbindeelementvorformen für seitenreiche Bücher. Durch die Drahtschlaufenstützelemente kann gewährleistet werden, dass die Drahtschlaufenspitzen sich auf derselben Höhe wie die Drahtbasis befindet. Das ist erforderlich, um formatunabhängig, also unabhängig von der Länge der Drahtschlaufen, ein sicheres Einstecken der Drahtschlaufenspitzen in die Löcher des Stapels blattförmiger Bedruckstoffe gewährleisten zu können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Rechenplatte, die Prismenplatte und die Drahtschlaufenstützelemente zu einer Einsteckbaugruppe beweglich verbunden und ist diese Einsteckbaugruppe gemeinsam derart gelagert, angetrieben und gesteuert, so dass die Einsteckbaugruppe die Drahtbindeelementvorform parallel zu der Drahtbasis horizontal und vertikal bewegen kann. Insbesondere ergibt sich die horizontale und vertikale Bewegung der Drahtbindeelementvorform parallel zu der Drahtbasis aus einer überlagerten, Schwenkbewegung und einer horizontalen Bewegung der Einsteckbaugruppe. Dabei entspricht der Radius der Schwenkbewegung im Wesentlichen dem zu überwindenden Höhenunterschied zwischen der Ebene, in der sich die Drahtbindeelementvorform auf der Transporteinheit befindet und der Ebene, auf der sich die Löcher in dem Stapel blattförmiger Bedruckstoffe befinden. Durch die Schwenkbewegung lässt sich dieser Höhenunterschied auf einfache und präzise Weise reproduzieren.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung tauchen die Rechenfinger im Wesentlichen vertikal hinter der Drahtbasis der Drahtbindeelementvorform auf dem Transportgurt ein und ziehen dann im Wesentlichen horizontal die Drahtbindeelementvorform nach hinten in die Prismen der Prismenplatte. Dabei wird die Drahtbindeelementvorform nur um eine im Vergleich zur Schlaufenlänge L geringe Distanz verschoben, um eine Beschädigung der Drahtbindeelementvorform oder des Mantels der Drahtbindeelementvorform nach Möglichkeit zu vermeiden. Die vertikale Bewegung der Rechenfinger wird durch eine Überlagerung der Schwenkbewegung und der horizontalen Bewegung in der Einsteckbaugruppe erreicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Drahtschlaufestützelemente nach dem Fixieren der Drahtbasis zwischen den Drahtfingern und den Prismen in die Schlaufen der Drahtbindeelementvorform hineingefahren. Dazu weisen die Drahtschlaufenstützelemente in Längsrichtung dreiflächige Fixierflächen auf, die an den Drahtdurchmessern angepasst sind und voneinander entsprechen der Breite der Drahtschlaufen beabstandet sind. Auf diese Weise kann eine dreiseitige Abstützung jedes Schenkels einer Drahtschlaufe erzielt werden. Die Länge der Drahtschlaufenstützelemente ist dabei an die kürzeste Länge der Drahtschlaufen der Drahtbindeelementvorform, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehandhabt werden soll, angepasst.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Drahtbindeelementvorform vertikal von der Transporteinheit abgehoben. Dadurch kann die Drahtbindeelementvorform mit möglichst geringer Beschädigung von der Transporteinheit abgelöst werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vorrichtung eine Steuerung auf, die die Vorwärtsbewegung der Transporteinheit an die Taktfrequenz der vorgelagerten Vorrichtung anpasst. Dabei handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um ein mechanisches Schrittgetriebe mit einem Summiergetriebe, das mit der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform schlaufenweise zur Verfügung stellt gekoppelt ist. Damit ist es möglich, die Betriebszustände "stehen", "taktweise transportieren" und "schnell taktunabhängig transportieren" zu realisieren.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem auch ein Verfahren zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen, wobei die ebenen Drahtbindeelementvorformen Drahtschlaufen aufweisen, die einen Drahtschlaufenabstand voneinander und eine Drahtschlaufenlänge haben sowie Drahtschlaufenspitzen aufweisen und wobei die Drahtschlaufen untereinander durch ein gerades Drahtbasissegment verbunden sind, wobei die Drahtbasissegmente der Drahtbindeelementvorform im Wesentlichen zueinander fluchtend sind, mit den Schritten:
    • Aufnehmen der ebenen Drahtbindeelementvorform vermittels einer Transporteinheit, Übergeben der ebenen Drahtbindeelementvorform an eine Einsteckeinheit,
    • Einstecken der ebenen Drahtbindeelementvorform in eine Lochreihe eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Drahtbindeelementvorform;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung einer mit einem einzelnen Drahtbindeelement gebundenen Broschüre;
    Figur 4a
    eine schematische Darstellung einer mit Einzeldrahtbindeelementen gebundenen Broschüre;
    Figur 4b
    eine schematische Darstellung einer mit einer Mehrzahl Drahtbindeelementen gebundenen Broschüre;
    Figur 5
    eine schematische explosionsartige Darstellung der Transporteinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figur 6
    eine schematische Darstellung des Eingangsbereichs der Transporteinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figur 7
    eine schematische Darstellung der Einsteckeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figur 8a
    eine schematische explosionsartige Darstellung der Einsteckbaugruppe der Einsteckeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    Figur 8b
    eine vergrößerte Darstellung eines Drahtschlaufenstützelementes;
    Figur 9
    eine vereinfachte schematische Darstellung der Einsteckeinheit;
    Figur 10-1 bis 10-4
    schematische Darstellungen des Einsteckvorganges einer Drahtbindeelementvorform in die Löcher eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe;
    Figur 11 a
    schematische Darstellung des Einsteckens einer kurzen Drahtbindeelementvorform;
    Figur 11b
    schematische Darstellung des Einsteckens einer langen Drahtbindeelementvorform.
  • Die Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 zur Handhabung von Drahtbindeelementvorformen von der zwecks Vereinfachung der Beschreibung nur die erfindungswesentlichen Bauteile dargestellt bzw. erläutert werden. Weitere, allgemein bekannte und zum Betrieb der Vorrichtung erforderliche Antriebsund/oder Führungsmittel, Steuerungsmittel und Kurvenscheiben sind nur schematisch dargestellt bzw. werden nur in allgemeiner Form beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 200 besteht aus einer Transporteinheit 20 und einer Einsteckeinheit 80, wobei die Einsteckeinheit 80 eine Einsteckbaugruppe 100 aufweist. Die Vorrichtung 200 weist einen Antrieb der Transporteinheit 31, einen Antrieb für die Schwenkbewegung 110, einen Antrieb für die horizontale Bewegung 120 und einen Antrieb 127 für die Bewegungen der Einsteckbaugruppe auf. Die Antriebe 31, 110, 120 und 127 werden von einer Steuerung 140 angesteuert. Die Steuerung 140 ist ebenfalls mit den optischen Schaltern 116, 119, 126 und 27 (siehe Figur 5) verbunden. Die Steuerung 140 kann Teil einer übergeordneten, nicht dargestellten Steuerung sein, die beispielsweise eine übergeordnete Vorrichtung zum Binden von Broschüren unterschiedlicher Formate und Dicken mittels Drahtkammbindung steuert. Die Steuerung 140 kann Informationen von der übergeordneten Steuerung erhalten bezüglich der Anzahl N der Schlaufen S der Drahtbindeelementvorform 41 sowie der Länge L der Schlaufen S der Drahtbindeelementvorform 41. Alternativ können diese Informationen auch an einer nicht gezeigten Benutzerschnittstelle eingegeben werden oder über ein Netzwerk von einer räumlich entfernten Steuerung übergeben werden.
  • Die Transporteinheit 20 übernimmt eine Drahtbindeelementvorform 41 von einer nicht gezeigten Einheit, die die Drahtbindeelementvorform 41 zur Verfügung stellt in dem in der Figur 1 links gezeigten Eingangsbereich (vergl. Figur 6). Die Drahtbindeelementvorform 41 wird im Anschluss von der Transporteinheit 20 entlang des mit dem Bezugszeichen P gekennzeichneten Pfeils in Transportrichtung zu der Einsteckeinheit transportiert. Dort wird die Drahtbindeelementvorform 41 von der Einsteckbaugruppe 100 der Einsteckeinheit 80 übernommen und in die Löcher 12 eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe 10 eingesteckt (vergl. Figuren 10-1 bis 10-4).
  • In Fig. 2a ist ein schlaufenförmiges Drahtbindeelement 41 mit vier Schlaufen S dargestellt. Die Schlaufen S weisen einen Abstand A von Schlaufenspitze 41 zu Schlaufenspitze 41 s auf, sowie einen Drahtdurchmesser D, eine Schlaufenlänge L und eine Anzahl N von Schlaufen S. Außerdem wird mit den Bezugszeichen 41k die Drahtbasissegmente zwischen den Schlaufen S und mit den Bezugszeichen 41s die Schlaufenspitzen des Drahtbindeelements 41 gekennzeichnet. Der Abstand A entspricht dabei dem Abstand A' der Löcher 12 im blattförmigen Bedruckstoff 11 (siehe Fig. 4b). Die Anzahl der Löcher N' im blattförmigen Bedruckstoff entspricht allerdings, wie unten erläutert, nicht notwendigerweise der Anzahl N der Schlaufen S, sondern stellt vielmehr ein Maximum für die sinnvolle Anzahl N der Schlaufen S des Drahtbindeelements 41 dar. Die Drahtbindeelementvorform kann zur verbesserten optischen Erscheinung oder aus anderen Gründen einen farbigen Kunststoffmantel aufweisen.
  • Die Schlaufenlänge L gibt den Durchmesser des Drahtbindeelements 41 in geschlossener O-Form vor und kann von der Anzahl von blattförmigen Bedruckstoffen 11 abhängig gemacht werden. Der Durchmesser eines zur O-Form gebogenen Drahtbindeelements 41 wird so gewählt, dass die gebundene Broschüre 10 ein ästhetisches Äußeres bekommt, leicht umzublättern und leicht stapelbar ist.
  • In Fig. 3 ist eine fertig gebundene Broschüre 10 gezeigt, die eine durchgehende Bindung aufweist. In Fig. 4 ist eine Einzelbindung gezeigt, die aus Drahtbindeelementen 41' bestehen, die jeweils nur eine einzige Schlaufe aufweisen und für jedes Loch 12 in den Druckträgern genau ein Drahtbindeelement 41' verwendet wird. In Fig. 5 ist eine Drahtkammbindung dargestellt die aus mehreren, beispielsweise mehrschlaufigen Drahtbindeelementen 41' besteht, die voneinander derart beabstandet sind, so dass Löcher 12 frei bleiben. Jede andere Kombination aus den vorgenannten Möglichkeiten ist für den Fachmann klar.
  • In Figur 5 sind explosionsartig die Komponenten der Transporteinheit 20 gezeigt. Ein endloser Transportgurt 21 ist über eine vordere Gurtrolle 29 und eine hintere Gurtrolle 30 mit einer Feder 28 gespannt. Der Transportgurt wird von dem Elektromotor 31 angetrieben. Innerhalb des Transportgurtes 21 ist eine Magneteinheit 32 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Magneteinheit 32 um Permanentmagneten. Die Permanentmagneten der Magneteinheit 32 weisen eine Magnetisierung auf, die einerseits so groß ist, um eine ausreichende Haltekraft zu erzeugen, um die Drahtbindeelementvorform 41 verrutschsicher auf dem Transportgurt 21 zu halten, andererseits gering genug ist, so dass die Einsteckeinheit 80 in der Lage ist, die Drahtbindeelementvorform 41 von dem Transportgurt 21 zu lösen. Im Eingangsbereich der Transporteinheit 20 ist achsgleich mit der Gurtrolle 29 ein Sternrad 23 angebracht sowie eine Drahtbasiskulisse 24, die eine Registernut 26 als Ausrichtsegment 26 aufweist.
  • Figur 6 zeigt eine Vergrößerung des Eingangsbereichs der Transporteinheit 20. Der Transportgurt 21 weist an seiner Oberfläche Nocken 22 auf (vergl. Figur 5). Die Nocken weisen wechselweise eine Fase auf und sind entsprechend des Abstandes D der Drahtschlaufen S voneinander beabstandet. Die Fasen der Nocken 22 dienen als Einpassungshilfe für die Drahtschlaufen S bei der Übernahme der Drahtschlaufen S von der nicht gezeigten vorangegangenen Einheit. Seitlich von dem Transportgurt 21 ist die Drahtbasiskulisse angeordnet, die die Drahtbasis 41k der Drahtbindeelementvorform 41 seitlich gegen die Registernut 26 drängt. Die Registernut 26 weitet sich im Eingangsbereich zu einem Einlauftrichter 25 aus. Dieser Einlauftrichter 25 leitet das erste Drahtbasissegment 41k einer neu angelieferten Drahtbindeelementvorform 41, die sich auf Grund von Verformungen der Drahtbindeelementvorform 41 außerhalb der Ebene, die durch den Transportgurt 21 gebildet wird, auf die Registernut 26.
  • Die Drahtschlaufen S werden von den Zinken des Sternrades 23 zuerst ergriffen und in Transportrichtung P auf den Transportgurt 21 zwischen die Nocken 22 des Transportgurtes geleitet. Dabei kommt die Fase der Zinken des Sternrades 23 gerade mit der Fase der Nocken 22 des Transportgurtes zur Deckung. Die Position des Sternrades 23 wird durch den optischen Schalter 27 kontrolliert, der die Positionsinformation an die Steuerung 140 weitergibt.
  • Wie in Figur 7 zu erkennen ist, treibt der Antrieb für die Kreisbewegung 110 über eine Welle 111 ein erstes Zahnrad 112 an, das im Eingriff mit einem zweiten Zahnrad 113 steht, das im Eingriff mit einem dritten Zahnrad 114 steht. Die Position des dritten Zahnrades 114 wird durch einen optischen Schalter 116 kontrolliert, der mit der Steuerung 140 in Verbindung steht. Vermittels des Antriebs 110 kann dadurch die Parallelogrammplatte 133 in eine Schwenkbewegung versetzt werden.
  • An der Parallelogrammplatte 133 ist ein Schlitten 117 befestigt. Die Position des Schlittens 117 wird durch den optischen Schalter 119 überwacht, in den je nach Position des Schlittens 117 eine an der Parallelogrammplatte 133 befestigte Nase einragt. Die horizontale Bewegung des Schlittens 117 wird über zwei Ritzelzahnstangen 115 angetrieben. Der Antriebsmotor 120 ist stationär und wirkt auf die Ritzel der Zahnstangen 115 über Zwischenzahnräder, von denen zwei in den Gelenkpunkten der Koppeln 131 sitzen. Dadurch erfolgt keine Stellbewegung der horizontalen Bewegung des Schlittens 117 durch die Schwenkbewegung der Parallelogrammplatte 133.
  • In Figur 9 ist die Funktionsweise der Schwenkbewegung nochmals schematisch dargestellt. Eine erste Koppel 131 und eine zweite Koppel 132 sind mit der Parallelogrammplatte 133 und dem Gehäuse 130 verbunden. Die Schwenkbewegung der Parallelogrammplatte 133 und damit dem der Schwenkbewegung des Schlittens 117, der die Einsteckbaugruppe 100 trägt, ist derart, dass sich die erste Koppel 131 und die zweite Koppel 132 in der Endposition zum Einstecken hinter ihrem Todpunkt befinden, wie in Figur 9 gezeigt. Durch die parallele Bewegung der ersten Koppel 131 zur zweiten Koppel 132 bleibt die waagerechte Ausrichtung der Parallelogrammplatte 133 bei der Schwenkbewegung erhalten.
  • Bei einem Rückwärtsschwenken des Schlittens hebt sich der Schlitten zunächst bis zur Überschreitung des Todpunktes, um dann wieder abgesenkt zu werden. Wird durch eine Vorwärtsbewegung des Schlittens 117 der Anteil der Rückwärtsbewegung des Schlittens 117, der durch die Schwenkbewegung verursacht wird, ausgeglichen, so erfährt die Einsteckbaugruppe 100 bei entsprechender Steuerung eine rein vertikale Bewegung, nämlich ein Anheben des Schlittens bis zur Erreichung des Todpunktes der Koppeln 131, 132 und ein abschließendes Absenken durch ein Weiterschwenken der Koppeln 131, 132. Vorteilhafterweise ist dieser Hub, der durch die kombinierte Schwenkbewegung und das Ausfahren des Schlittens 117 erzeugt wird gerade so groß, um die Rechenfinger 82 über die Ebene der Drahtbindeelementvorform 41 zu heben.
  • Auf dem Schlitten 117 ist ein Antrieb für die Bewegungen "öffnen", "schließen" und "zentrieren" der Einsteckbaugruppe 127 angebracht, deren Eingriff mit einem Zahnkurvenrad 121 steht. Die Position des Zahnkurvenrads 121 wird durch einen optischen Schalter 126 kontrolliert, der in Verbindung mit der Steuerung 126 steht. Ebenfalls in Eingriff mit dem Zahnkurvenrad 121 ist eine Schubstange 122, die mit einer Feder 125 an einen Stopper 124 einer Stangenführung 123 angepresst wird. Die Stangenführung 123 ist mit der Rechenplatte 81 verbunden.
  • In Figur 8a sind in explosionsartiger Darstellung die Komponenten der Einsteckbaugruppe 100 gezeigt. Die Zahnstangen 115 sind an der Prismenplatte 83 befestigt. Die Prismenplatte 83 weist an ihrem offenen Ende eine kammartige Struktur auf, wobei an den Spitzen der Zinken der kammartigen Struktur zueinander fluchtende Einkerbungen 84 vorgesehen sind. Diese Einkerbungen 84 dienen als Stützstruktur für die Drahtbasissegmente 41k jeder einzelnen Schlaufe. Oberhalb der Prismenplatte 83 ist die Rechenplatte 81 in Langlöchern beweglich befestigt. Die Rechenplatte 81 weist eine Anzahl N+1 Rechenfinger 82 auf, wobei die Anzahl N die maximale Anzahl N der Drahtschlaufen S einer Drahtbindeelementvorform 41, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 gehandhabt werden soll, ist. Prismenplatte 83 und Rechenplatte 81 sind derart zueinander angeordnet, dass die Rechenfinger 82 jeweils der Mitte der Kerben 84 in der Prismenplatte zugeordnet sind. Die Einkerbungen 84 in der Prismenplatte 83 weisen in ihrer Mitte senkrecht Nuten 85 auf, um zu ermöglichen, dass die Rechenfinger 82 weit genug an den Scheitel der Einkerbungen 84 angenähert werden können, um ein sicheres Greifen der Drahtbasissegmente 41 k einer Drahtbindeelementvorform 41 zu gewährleisten. Die Flanken der Einkerbung 84 dienen als Zentrierungsmittel für die Drahtbasissegmente 41k.
  • Unterhalb der Prismenplatte 83 ist eine Trägerplatte 87 durch Langlöcher 91 beweglich mit der Prismenplatte 83 verbunden. Die Trägerplatte 87 weist an ihrem offenen Ende ebenfalls eine kammartige Struktur auf, wobei Prismenplatte 83 und Trägerplatte 87 seitlich zueinander derartig ausgerichtet sind, dass die Nuten 88 mittig unterhalb der Spalten 86 der kammartigen Struktur der Prismenplatte 83 zu liegen kommen. In den Nuten 88 der Trägerplatte 87 sind Drahtschlaufenstützelemente 90 eingesetzt.
  • Die Drahtschlaufenstützelemente 90 sind in Figur 8b vergrößert dargestellt. Demnach weisen die Drahtschlaufenstützelemente 90 vorne einen Keil 92 auf, der durch die Positionierung zwischen der Trägerplatte 87 und der Prismenplatte 83 genau in der Mitte zwischen zwei Drahtbasissegmenten 41 k positioniert ist. Der Keil 92 dient dazu, die Drahtbasissegmente 41k entlang der Drahtbasis 41k auszurichten. Die Drahtschlaufenstützelemente werden mit einem T-Stück 95 in die Nuten 88 der Trägerplatte 87 eingeschoben und sind durch den Querbalken 96 des T-Stückes gegen vertikale Verschiebung gesichert. Die Drahtschlaufenstützelemente 90 weisen spiegelsymmetrisch zur Mitte jeweils drei Fixierflächen 94 zur dreiseitigen Fixierung der Drahtschlaufen S auf. Nach dem Einsetzen der Drahtschlaufenstützelemente 90 in die Nuten 88 der Trägerplatte 87 werden die Drahtschlaufenstützelemente 90 mit einer Fixierplatte 89 verrutschsicher an der Trägerplatte 87 befestigt.
  • Durch geeignete Mittel lässt sich die Trägerplatte 87 gemeinsam mit den Drahtschlaufenstützelementen 90 entlang der Langlöcher 91 in den Spalten 86 der Prismenplatte 83 verschieben. Befindet sich zu diesem Zeitpunkt bereits die Drahtbasis 41k in den Einkerbungen 84 der Prismenplatte, dort gehalten von den Rechenfingern 82, so schieben sich die Drahtschlaufenstützelemente in die Drahtschlaufen S hinein.
  • Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 anhand einer neu zugeführten Drahtbindeelementvorform 41 geschildert. Zunächst liefert die Einheit, die die Drahtbindeelementvorform 41 zur Verfügung stellt taktweise zwei fertige Drahtschlaufen S. Während dieser Zeit verharrt die Transporteinheit 20 in einem Ruhezustand. Sobald die ersten beiden Drahtschlaufen S den Zwischenraum zwischen der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform 41 zur Verfugung stellt und der Transporteinheit 20 derart überbrückt haben, und an der ersten Zacke des Sternrads 23 gestaucht wurden, wird die erste Drahtschlaufe S der Drahtbindeelementvorform 41 von dem Sternrad 23 erfasst und zwischen den Nocken 22 auf dem Transportgurt 21 geleitet. Der Einlauftrichter 25 erfasst die ersten beiden Drahtschlaufen S unmittelbar, sobald sie aus der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform 41 zur Verfügung stellt transportiert werden. Ein nicht gezeigter, seitlich im Trichter vorhandener Magnet unterstützt die lineare Ausrichtung der Drahtbasis 41k, indem er sie gegen die seitliche Trichter- und Kulissenwand 26 zieht, noch bevor diese von den Magneten des Transportbandes erfasst werden und dann verschiebegesichert sind. Im Folgenden werden von dem Sternrad 23 alle weiteren Drahtschlaufen S sequentiell zwischen die Nocken 22 auf dem Transportgurt 21 geleitet, wo sie auf Grund der Haltekraft der Magneteinheit 32 festgehalten werden. Die Nocken 22 auf dem Transportgurt 21 verhindern während des Transports eine seitliche Verschiebung der Drahtschlaufen S und gewährleisten eine parallele Ausrichtung derselben.
  • Sobald das Sternrad 23 die Drahtschlaufe S auf dem Transportgurt 21 abgelegt hat, bleibt das Sternrad 23 und der Transportgurt 21 stehen und erwartet die nächsten Drahtschlaufe S. Taktweise wiederholt sich dieser Vorgang des Ablegens der Drahtschlaufen S durch das Sternrad 23 auf dem Transportgurt 21, bis die letzte Drahtschlaufe S der Drahtbindeelementvorform 41 auf dem Transportgurt 21 abgelegt ist. Sobald die letzte Drahtschlaufe S der Drahtbindeelementvorform 41 zur Verfügung gestellt wurde, wird in der bevorzugten Ausführungsform, nämlich dass es sich bei der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform 41 zur Verfügung stellt um eine Einheit handelt, die die Drahtbindeelementvorform 41 unmittelbar zuvor formt, muss nach der letzten Drahtschlaufe S der Draht abgeschnitten werden. Dies erfolgt vorteilhafterweise in der Einheit, die die Drahtbindeelementvorform 41 unmittelbar geformt hat.
  • Sobald die letzte Drahtschlaufe S der Drahtbindeelementvorform 41 auf dem Transportgurt 21 abgelegt ist, wird durch einen schnellen Vorschub die Drahtbindeelementvorform 41 zur Einsteckeinheit 80 transportiert. Die Einsteckeinheit senkt die Einsteckbaugruppe 100 soweit ab, dass die Rechenfinger 82 der Rechenplatte 81, die sich in diesem Moment von den Einkerbungen 84 der Prismenplatte 83 beabstandet befinden, in den Zwischenraum zwischen dem Transportgurt 21 und den Drahtbasissegmenten 41k eintauchen. Durch eine Rückwärtsbewegung der Rechenplatte 81 werden die Rechenfinger 82 in Kontakt mit den Drahtbasissegmenten 41k gebracht und gemeinsam mit diesen in die Einkerbung 84 der Prismenplatte 83 gedrückt. Im Folgenden werden die Drahtschlaufenstützelemente 90 in die Drahtschlaufen S eingeschoben und damit die Drahtschlaufen S so fest fixiert, dass ein vertikales Abheben der Drahtschlaufen S von dem Transportgurt 21 möglich ist. Nachdem die Drahtbindeelementvorform 41 von dem Transportgurt 21 abgehoben ist, ist die Transporteinheit 20 bereit, die nächste Drahtbindeelementvorform 41 aufzunehmen.
  • Der weitere Bewegungsablauf des Einsteckens wird anhand der Figuren 10-1 bis 10-4 beschrieben. In Fig. 10-1 befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Grundposition. Ein Stapel blattförmiger Bedruckstoffe 11 mit ausgerichteten Löchern 12 sind in einer Zange 70 geklemmt, so dass sich die Löcher 12 der blattförmigen Bedruckstoffe 11 in einer Einsteckebene für die Drahtbindeelementvorform 41 befinden. C-Former 50,50' befinden sich oberhalb der Einsteckebene, O-Former 60, 60' befinden sich unterhalb der Einsteckebene und sind entsprechend der Dicke der zu bindenden Broschüre 10 beabstandet, derart, dass sie in der eingenommenen Position als Auffächerungsverhinderer für die blattförmigen Bedruckstoffe 11 wirken, insbesondere wenn die Zange 70 die blattförmigen Bedruckstoffe 11 von unten in die vorgesehene Position einschwenkt. Dadurch werden einzelne auseinandergespreizte blattförmige Bedruckstoffe 11 ausgerichtet.
  • Befinden sich die blattförmigen Bedruckstoffe 11 an der vorgesehenen Position, bewegt sich der zweite C-Former 50' nach unten in die Zentrierposition für das ebene schlaufenförmige Drahtbindeelement 41, wie in Fig. 10-2 dargestellt. Der zweite C-Former befindet sich in der Zentrierposition, wenn die Zentriertrichter 54' des zweiten C-Formers 50' fluchtend mit den Löchern 12 der blattförmigen Bedruckstoffe 11 ausgerichtet sind.
  • Die O-Former 60, 60' fahren unterhalb der Einkämmebene in X-Richtung zusammen bis die blattförmigen Bedruckstoffe 11 ausgerichtet sind. Im Anschluss wird eine ebene Drahtbindeelementvorform 41 durch die Löcher 12 in den blattförmigen Bedruckstoffen 11 eingesteckt. Dabei weichen die Drahtschlaufenstützelemente 90 entsprechend der Länge L der Drahtschlaufen S der Drahtbindeelementvorform 41 in die Spalten 86 der Prismenplatte 83 zurück (vergleiche Figuren 11a und 11b). Die ebene Drahtbindeelementvorform 41 wird bis zum Anschlag mit den Spitzen 41s in den Zentrierungstrichtern 54' des zweiten C-Formers 50' eingeschoben. In dieser Position wird die ebene Drahtbindeelementvorform 41 noch von der Einsteckeinheit 100 in dieser Position fixiert.
  • Es kann sich abweichend auch um eine Mehrzahl von ebene Drahtbindeelementvorformen 41, handeln, wie oben beschrieben und in Fig. 4a und Fig. 4b gezeigt ist. Der Einfachheit halber wird im Folgenden stets von einer einzelnen ebenen Drahtbindeelementvorform 41 ausgegangen, obwohl eine Mehrzahl an ebenen Drahtbindeelementvorformen 41 für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren keinen Unterscheid darstellt.
  • Im nächsten Schritt, der in Fig. 10-3 dargestellt ist, fahren die O-Former 60, 60' in Y-Richtung herauf und tauchen zwischen den Schlaufen S der ebenen Drahtbindeelementvorform 41 hindurch. Im Anschluss fahren die O-Former 60, 60' in X-Richtung den richtigen Eingriffspunkt für eine zunächst zu fertigende C-Form des Drahtbindeelementes 41" an. Diese zunächst zu fertigende C-Form hängt insbesondere von der Schlaufenlänge S ab, und damit wiederum von dem Durchmesser der fertigen O-Form und damit von der Dicke der zu bindenden Broschüre 10 ab. Im Anschluss bewegen sich die O-Former 60, 60' in Z-Richtung mit ihren Nasen 62, 62' über die Schlaufen S, bis die Nasen 62, 62' die Schlaufen S der Breite nach überdecken.
  • Wie in Fig. 10-4 dargestellt klemmen im Anschluss die O-Former 60, 60' das Drahtbindeelement 41 durch Rotation um nicht gezeigte, vorläufige Drehpunkte zur Broschüre 10 hin. Bis zu diesem Zeitpunkt ist die ebene Drahtbindeelementvorform 41 in den Zentriertrichtern 54' des zweiten C-Formers mit den Spitzen 41s am Anschlag. Sobald die Drahtbindeelementvorform 41 in dieser Position durch die O-Former 60, 60' geklemmt ist, gibt die Einsteckeinheit 100 die Drahtbasis frei, da für das weitere Verfahren des O-Formens. das Drahtbindeelement 41" durch die C-Former 50, 50' oder die O-Former 60, 60' positionsgenau fixiert ist.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 10
    Broschüre
    11
    blattförmiger Bedruckstoff
    12
    Lochung/Löcher
    20
    Transporteinheit
    21
    Transportgurt
    22
    Nocken auf dem Transportgurt
    23
    Sternrad
    24
    Drahtbasiskulisse
    25
    Einlauftrichter
    26
    Registernut
    27
    optischer Schalter
    28
    Feder
    29
    vordere Gurtrolle
    30
    hintere Gurtrolle
    31
    Antrieb für die Transportbewegung
    32
    Magneteinheit
    41
    Drahtbindeelementvorform
    41k
    Drahtbasissegment
    41s
    Spitze der Schlaufe
    41'
    Einzeldrahtbindeelemente
    41"
    Drahtbindeelement
    50
    Erster C-Former
    50'
    Zweiter C-Former
    54, 54'
    Zentrierungstrichter
    60
    Erster O-Former
    60'
    Zweiter O-Former
    62, 62'
    Nase
    70
    Zange
    80
    Einsteckeinheit
    81
    Rechenplatte
    82
    Rechenfinger
    83
    Prismenplatte
    84
    Einkerbung
    85
    Nut
    86
    Spalt
    87
    Trägerplatte
    88
    Nut
    89
    Fixierplatte
    90
    Drahtschlaufenstützelement
    91
    Langloch
    92
    Keil
    93
    Fase
    94
    Fixierfläche
    95
    T-Stück
    96
    Querbalken des T-Stücks
    100
    Einsteckeinheit
    110
    Antrieb für die Schwenkbewegung
    111
    Welle
    112
    erstes Zahnrad
    113
    zweites Zahnrad
    114
    drittes Zahnrad
    115
    Zahnstange
    116
    optischer Schalter
    117
    Schlitten
    118
    Nase
    119
    optischer Schalter
    120
    Antrieb für die horizontale Bewegung der Einsteckbaugruppe
    121
    Zahnkurvenrad
    122
    Stange
    123
    Stangenführung
    124
    Stopper
    125
    Feder
    126
    optischer Schalter
    127
    Antrieb für die Bewegungen der Einsteckbaugruppe
    128
    optischer Schalter
    130
    Gehäuse
    131
    erste Koppel
    132
    zweite Koppel
    133
    Parallelogrammplatte
    140
    Steuerung
    200
    Erfindungsgemäße Vorrichtung
    A
    Abstand der Drahtschlaufen
    A'
    Abstand der Löcher
    L
    Länge der Drahtschlaufe
    N
    Anzahl der Schlaufen
    N'
    Anzahl der Löcher
    P
    Transportrichtung
    S
    Drahtschlaufenspitze
    W
    Drahtwurzel

Claims (17)

  1. Vorrichtung zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen (41), wobei die ebenen Drahtbindeelementvorformen (41) Drahtschlaufen (S) aufweisen, die einen Drahtschlaufenabstand (A) voneinander und eine Drahtschlaufenlänge (L) haben sowie Drahtschlaufenspitzen (41s) aufweisen, wobei die Drahtschlaufen (S) untereinander durch ein gerades Drahtbasissegment (41k) verbunden sind, wobei die Drahtbasissegmente (41k) der Drahtbindeelementform (41) im Wesentlichen zu einander fluchtend sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorrichtung mindestens eine Transporteinheit (20) aufweist, vermittels der die ebenen Drahtbindeelementvorformen (41) aufgenommen werden, sowie eine Einsteckeinheit (80) mit mindestens einer Einsteckbaugruppe (100), um die ebene Drahtbindeelementvorform (41) in die Lochreihe (12) eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe (10) einzustecken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Transporteinheit (20) einen endlosen Transportgurt (21) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Transportgurt (21) der Transporteinheit (20) Nocken (22) aufweist, die durch ihre Geometrie eine Ausrichtung der Drahtschlaufen (S) unterstützt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb des endlosen Transportgurtes (21) Magneten (32) angeordnet sind, die die ebene Drahtbindeelementvorform (41) an den Transportgurt (21) zieht.
  5. Nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Transporteinheit (20) ein Sternrad (23) aufweist, das die ebene Drahtbindeelementvorform (41) drahtschlaufenweise auf den Transportgurt (21) leitet.
  6. Nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Eingangsbereich der Transporteinheit (20) eine Drahtbasiskulisse (24) vorgesehen ist, die die Drahtbasis (41k) seitlich ausrichtet, um einen vorgegebenen seitlichen Abstand der Drahtbasis (41k) zu dem Transportgurt (21) zu erreichen.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einsteckeinheit (80) eine Rechenplatte (81) aufweist, wobei die Rechenplatte (81) vertikale Rechenfinger (82) aufweist, die regelmäßig beabstandet sind, wobei der Abstand der Rechenfinger (82) dem Drahtschlaufenabstand (A) im Wesentlichen entspricht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Transporteinheit (20) der Einsteckeinheit (80) die Drahtbindeelementvorform (41) derart heranführt, dass die Rechenfinger (82) den Drahtbasissegmenten (41k) zugeordnet sind, so dass die Mitte der Rechenfinger (82) im Wesentlichen mit der Mitte der Drahtbasissegmente (41k) übereinstimmt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einsteckeinheit (80) eine Prismenplatte (83) aufweist, die den Drahtbasissegmenten (41k) zugeordnete, zueinander fluchtende Einkerbungen (84) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einsteckeinheit (80) bewegliche Drahtschlaufenstützelemente (90) aufweist, die die Drahtschlaufen (S) bei der Handhabung durch die Einsteckeinheit (80) in definierter Weise stützen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
    mit einer Rechenplatte (81), einer Prismenplatte (83) und
    Drahtschlaufenstützelementen (90),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rechenplatte (81), die Prismenplatte (83) und die Drahtschlaufenstütze der Mitte (90) zu einer Einsteckbaugruppe (100) beweglich verbunden sind und dass diese Einsteckbaugruppe (100) gemeinsam derart gelagert, angetrieben und gesteuert ist, dass die Einsteckbaugruppe (100) die Drahtbindeelementvorform (41) parallel zu der Drahtbasis (41k) horizontal und vertikal bewegen kann.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die horizontale und vertikale Bewegung der Drahtbindeelementvorform (41) parallel zu der Drahtbasis (41k) sich aus einer überlagerten Schwenkbewegung und einer horizontalen Bewegung der Einsteckbaugruppe (100) ergibt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rechenfinger (82) im Wesentlichen vertikal hinter den Drahtbasissegmenten (41k) eintauchen und dann im Wesentlichen horizontal die Drahtbindeelementvorform (41) nach hinten in die Einkerbungen (84) der Prismenplatte (83) ziehen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drahtschlaufenstützelemente (90) nach dem Fixieren der Drahtbasis (41k) in den Einkerbungen (84) in die Drahtschlaufen (S) der Drahtbindeelementvorform (41) hineingefahren werden.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drahtbindeelementvorform (41) vertikal von der Transporteinheit (20) abgehoben wird.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorrichtung eine Steuerung (140) aufweist, die die Vorwärtsbewegung der Transporteinheit (20) an die Taktfrequenz einer vorgelagerten Vorrichtung anpasst.
  17. Verfahren zur Handhabung von ebenen Drahtbindeelementvorformen (41), wobei die ebenen Drahtbindeelementvorformen (41) Drahtschlaufen (S) aufweisen, die einen Drahtschlaufenabstand (A) voneinander und eine Drahtschlaufenlänge (L) haben sowie Drahtschlaufenspitzen (41 s) aufweisen, wobei die Drahtschlaufen (S) untereinander durch ein gerades Drahtbasissegment (41k) verbunden sind, wobei die Drahtbasissegmente (4 1 k) der Drahtbindeelementvorform (41) im Wesentlichen zueinander fluchtend sind mit den Schritten:
    Aufnehmen der ebenen Drahtbindeelementvorform (41) vermittels einer Transporteinheit (20),
    Übergeben der ebenen Drahtbindeelementvorform (41) an einer Einsteckeinheit (80),
    Einstecken der ebenen Drahtbindeelementvorform in eine Lochreihe (12) eines Stapels blattförmiger Bedruckstoffe (10).
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