NL8104221A - Werkwijze en inrichting voor het aan elkaar hechten van papiervellen. - Google Patents

Description

Cr _ i N/30.424-St/id

Werkwijze en inrichting voor het aan elkaar hechten van papiervellen.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het aan elkaar hechten van papiervellen en tevens een inrichting voor het toepassen van de werkwijze.

In de grafische industrie worden veelal een 5 werkwijze en een inrichting voor het aan elkaar hechten van een stapel papiervellen door een nietproces toegepast. Daarbij wordt gebruik gemaakt van bekende hechtmachines, die een mechanisme voor het uitvouwen van een stapel papiervellen en voor het plaatsen daarvan op een zadel hebben, waar-10 na de uitgevouwen stapel langs de vouwlijn wordt geniet. Op deze wijze kunnen tijdschriften, brochures en dergelijke worden gevormd. Het hechten geschiedt gewoonlijk nadat de vellen tot een stapel zijn samengevoegd ter vorming van een volledige katern, tijdschrift of dergelijke. Hechtmethoden 15 van deze soort zijn beschreven in de Amerikaanse octrooi- schriften 2.219.608, 2.413.358, 2.568.604 en 2.817.513. Deze vier octrooischriften beschrijven in het algemeen een werkwijze en inrichting voor het uitvouwen van papiervellen en het plaatsen daarvan op een zadel, dat langs een rechte baan 20 beweegt, waarbij telkens volgende vellen op de reeds op het zadel geplaatste vellen worden gelegd voor het collationeren van de uiteindelijke katern, het boekje of dergelijke.

Bij de bekende werkwijzen wordt in het algemeen een hechtmachine toegepast, die een niet in de veilenstapel 25 drijft om de stapel samen te binden. De nieten bestaan uit metaaldraad en vereisen de toepassing van bijzondere hecht-of nietmachines, waarbij de toepassing van zulke metalen nieten relatief kostbaar is, zowel ten aanzien van de kosten van de metaaldraad als ten aanzien van installatie die no-30 dig is om de nieten aan te brengen.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, die het gebruik van metalen nieten of andere dergelijke hechtmiddelen overbodig maakt, en waarbij in plaats daarvan een lijm , kunststof of dergelijke voor het aan elkaar hech-35 ten van de vellen kan worden toegepast.

8104221 • -2- ï\ *

Voorts beoogt de uitvinding een dergelijke werkwijze en een inrichting te verschaffen, waarmee een stapel papiervellen in een enkele bewerkingscyclus met behulp van lijm, kunststof of dergelijke kan worden samengebonden.

5 De werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de vellen in een stapel op een steun worden geplaatst, de vellen worden doorboord ter vorming van een gat daarin, en een hardbare vloeistof in het gat en in aanraking met de vellen wordt gebracht, welke vloeistof na harding de 10 vellen aan elkaar hecht.

Door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kunnen de kosten voor het aan elkaar hechten van papiervellen aanmerkelijk worden verlaagd, zowel ten aanzien van de kosten van de hechtmiddelen zelf, daar metalen nieten 15 vervallen, als ten aanzien van de kosten van de machines voor het aanbrengen van de hechtverbinding. Voor de toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding is alleen een bij de reeds bestaande collationeringsapparatuur, zoals een ver-zamelketting voor de vellen, op te stellen inrichting nodig 20 en er is geen gecompliseerde of kostbare verdere apparatuur vereist om de bekende hechtmethode en hechtinrichtingen als bovengenoemd te verbeteren.

In de tekening is een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding afgebeeld.

25 Fig. 1 is een zijaanzicht van de inrichting;

Fig. 2 is een zijaanzicht op kleinere schaal van een deel van de inrichting van fig. 1, waarbij tevens de vellenstapel is aangegeven;

Fig. 3 is op grotere schaal een zijaanzicht van 30 een deel van de inrichting van fig. 1, waarbij tevens een deel van de vellenstapel is getekend;

Fig. 4 is een doorsnede volgens IV-IV van fig.3;

Fig. 5 is een doorsnede van een vellenstapel met een door middel van de inrichting gevormde nagel van 35 kunststof, die de vellen saménhoudt.

De inrichting van fig. 1 heeft een naaldvormig werktuig 10 met een naalpunt 11 aan het ondereinde daarvan, welke naald 10 op een tandwiel 12 is ondersteund. Het tand- 8104221 ί * \ -3- wiel 12 staat in ingrijping met een grotere tandring 13 met inwendige vertanding, waarbij het tandwiel 12 met zijn tanden 14 in de tanden 16 van de tandring 13 grijpt en langs de binnenzijde van de tandring kan afrollen. Het tandwiel 12 5 wordt door een pen 17 draaibaar ondersteund, die aan een arm 18 vastzit, welke zich vanaf een door het midden van de tandring 13 lopende as 19 radiaal uitstrekt. De as 19 wordt in de richting van de pijl A aangedreven, zodat het tandwiel 12 tegen de wijzers van de klok in binnen de tandring 13 rond-10 loopt.

De naald 10 is door middel van een pen 21 op het tandwiel 12 aangebracht, waarbij de naald 10 door passende middelen gedurende de gehele omloop van het tandwiel 12 binnen de tandring 13 in de getekende verticale stand 15 wordt gehouden. De punt 11 van de naald 10 blijft dus steeds omlaag gericht. Aangezien de pen 21 excentrisch ten opzichte van de centrale pen 17 van het tandwiel 12 ligt volgt de pen 21 een vierkante baan als aangegeven door de onderbroken lijnen 22. Dit is in het bijzonder van belang in het onder-20 ste deel 23 van de baan 22, en uit de tekening blijkt, dat dit haandeel 23 recht en horizontaal verloopt. De naald 10 beweegt derhalve aan de onderzijde van zijn rondlopende be-wegingsbaan 22 langs dit rechte en horizontale haandeel 23.

De naald 10 is voorts zodanig geplaatst, dat 25 hij bij zijn beweging een stapel papiervellen kan doorboren, die op een een geleidingsbaan vormende steun 24 is ondersteund en in de richting van de pijl B beweegt. De steun 24 bevindt zich dichtbij de naaldbewegingsbaan 23, waarbij de naald 10 met zijn punt 11 tot aan de steun 24 omlaag kan 30 steken, zoals de fig. 2 en 3 laten zien. Bij zijn neerwaartse beweging, aangegeven in fig. 2, ten opzichte van een veilenstapel 26 prikt de naaldpunt 11 een gat 27 in de veilenstapel (fig. 3). Hierna brengt de naald 10 een hardbare vloeistof in het gat 27, zoals een papierlijm of een kunst-35 stof materiaal of dergelijke, welke vloeistof in het gat 27 uithardt en na harding de vellen 28 samenhoudt.

In de fig. 3 en 4 is een aantal vellen 28, bijvoorbeeld vijf of meer, aangegeven, die de stapel 26 van 81 04 22 1 *· -i -4- fig. 2 vormen. In fig. 2 zijn bij de vouw of rug 31 van de stapel 26 weggebroken delen 29 getekend om het insteken van de naaldpunt 11 in de stapel 26 aan te geven, waarbij eerst het gat 27 wordt gevormd of uitgesneden en vervolgens de 5 hardbare vloeistof over de gehele lengte van dit gat 27 wordt aangebracht. De vloeistof wordt derhalve toegevoerd terwijl de stapel 26 in de richting van de pijl B van fig. 1 voortbeweegt, waarbij deze vloeistoftoevoer voortgaat terwijl de naald 10 langs het verticale deel 32 van de naaldr 10 bewegingsbaan 22 omhoog beweegt. Gesteld kan worden, dat in het punt 33 van de baan 22 de naaldpunt 11 de stapel 26 heeft doorstoken en dat vervolgens ongeveer in het punt 34 van de baan de hardbare vloeistof door de naald 10 wordt toegevoerd en deze toevoer wordt voortgezet tot de naald het 15 punt 36 van zijn omloopbaan heeft bereikt. De hardbare vloeistof wordt derhalve toegevoerd als de naald geheel in de stapel 26 is gestoken en ook terwijl de naald weer omhoog wordt bewogen en uit de stapel 26 wordt teruggetrokken, zodat de hardbare vloeistof het gat 27 geheel kan vullen en 20 na harding de vellen 28 aan elkaar hecht of een nagel van kunststofmateriaal vormt, zoals bijvoorbeeld de nagel 37 af-gebeeld in fig. 5. De nagel 37 heeft een kop 38 aan het ondereinde daarvan en eveneens een kop 39 aan het boveneinde, door welke nagelkoppen de papiervellen bijeen worden gehou-25 den. Deze nagelkoppen worden gevormd door aan beide uiteinden van de nagel 37 een overmaat aan kunststofmateriaal toe te voeren.

De naald 10 is voor het opnemen van de hardbare vloeistof hol uitgevoerd en kan een afzonderlijke eenheid 30 vormen, waarin een voorraad van de hardbare vloeistof is opgenomen, zodanig dat telkens delen van deze voorraad in de gaten 27 worden gebracht, die in de onder de inrichting van de fig. I en 2 voortbewegende stapels 26 worden geprikt. Zoals getekend kan echter ook een vast opgestelde voorraad-35 houder 41 voor de hardbare vloeistof worden toegepast, welke houder door een buigzame slang 42 met de naald 10 is verbonden. De naald 10 heeft derhalve een doorlopend langskanaal 43 (fig. 3) met een vloeistof inlaatopening 44 aan de boven- 8104221 i- c -5- zijde en een uitlaatopening 46 aan de onderzijde. De door de buigzame slang 42 aan de inlaatopening 44 toegevoerde vloeistof kan aldus door de naald 10 omlaag stromen. Op de voorraadhouder 41 is via een leiding 48 een houder 47 voor 5 druklucht of een ander drukgas aangesloten, zodat de voorraadhouder 41 en dus de daaruit naar de naald 10 stromende hardbare vloeistof onder druk kan worden gebracht. Door regeling van de druk in de houder 41 en dus in de slang 42 en de naald 10 kan aldus de uitstroming van de hardbare vloei-10 stof uit de naald 10 worden bestuurd. De drukluchthouder 47 is via een luchtklep 49 op een niet getekende luchtpomp aangesloten, waarbij door instelling van deze klep 49 de luchtdruk in de houder 47 kan worden geregeld. Voorts is in de leiding 48 een klep 51 opgenomen, door middel waarvan de 15 luchttoevoer naar de voorraadhouder 41 geregeld kan worden.

De in zijn baan 22 om de aandrijfas 19 rondlopende naald 10 houdt tijdens zijn qehele omloopbeweging de getekende verticale stand, waartoe geschikte middelen kunnen worden toegepast. Zoals getekend, kan tegen een zijde van 20 de naald 10 een vierkante pen 52 zijn bevestigd, die in langs de rechte zijden van de baan 22 aangebrachte leibanen kan lopen. In fig. 1 is één zulk een leibaan 53 getekend, die zich langs het onderste omloopbaandeel 23 uitstrekt. Dit haandeel 23 loopt horizontaal en evenwijdig aan de gelei-25 dingsbaan of papierverzamelsteun 24, zodat de naald in dezelfde richting beweegt als de stapel 26.

Fig. 2 laat zien, dat de inrichting twee op afstand van elkaar boven de steun 24 opgestelde naalden 10 kan omvatten, die gelijktijdig en in hetzelfde ritme werken 30 ter vorming van twee gaten 27 en voor het toevoeren van de hardbare vloeistof aan deze gaten, die in de weggebroken tekeningsdelen 29 op afstand van elkaar in de stapel 10 worden aangebracht. In fig. 2 is voorts aangegeven, dat de steun 24 een kettingtransporteur van bekende uitvoering kan 35 zijn, die een aan een kettingdeel 56 van de steun 24 bevestigd omhoogstekend drukstuk 54 heeft, dat de stapel 26 in de richting van de pijl B voortbeweegt met een snelheid, die gelijk is aan de snelheid waarmee de naald 10 langs het om- 8104221 * Zt v -6- loopbaandeel 23 loopt. De inrichting van fig. 2 heeft derhalve twee toevoerslangen 42, die met de vloeistofvoorraad-houder 41 zijn verbonden en de vloeistof aan de respectieve naalden 10 toevoeren. De hardbare vloeistof wordt bij voor-5 keur tijdens de werking van de inrichting verwarmd, waarbij de vloeistof na een bepaalde afkoelingstijd uithardt. In dit opzicht kan het hardbare materiaal als thermoplastisch worden beschouwd.

De fig. 3 en 4 tonen details van de inrichting.

10 Uit deze fig. blijkt, dat de vellen 28 in het in fig. 4 door 57 aangeduide vouwvlak een vouw hebben, waarbij deze vellen over de in de fig. 3 en 4 door 58 aangeduide steun worden gelegd. De steun wordt in de richting van de pijl B van fig.

I met de genoemde snelheid voortbewogen en rust op een voet 15 59. De steun heeft een driehoekig profiel voor het opnemen van de daarover gelegde gevouwen papiervellen 28 en is aan de bovenzijde van een verdieping 61 voorzien, die ruimte biedt voor naaldpunt 11 en die tevens een deel van het bij de prikbewerking vervormde of opzij gedrukte papier kan op- r 20 nemen. De verdieping 61 neemt voorts bij de aanvang van de vloeistoftoevoer aan het geprikte gat een kleine hoeveelheid van deze vloeistof op. Uit fig. 3 blijkt, dat de naaldpunt II een schuin afgesneden zijkant 62 heeft, zodat de naald de vellen 28 kan doorboren door eenvoudig door de vellen 28 25 te snijden en het papier naar één zijde weg te drukken. In dat geval ontstaan er *bij het vormen van het gat 27 geen:.uitge-sneden delen van de vellen 28, maar worden in plaats daarvan de vellen 28 ter plaatse alleen vervormt of opzij· gedrukt op de wijze van een onvolledige uitponsing.

30 De steun 24 voor de veilenstapel 26 is derhalve in hoofdzaak van conventionele uitvoering en heeft een zadelvormig deel 58 en een ketting 56 met drukstukken 54. Daarbij wordt de stapel 26 op conventionele wijze gevormd door de vellen op de ketting 56 te plaatsen, terwijl deze ketting 35 langs een voedingsmechanisme voor het collationeren van de vellen tot de stapel 26 wordt geleid. Het verschil is slechts gelegen in de aanwezigheid van de verdieping 61 voor het opnemen van de naald 10 en het hardbare materiaal, bijvoorbeeld 8104221 -7- voor het vormen van de kop 38 van de nagel 37 en ook voor het opnemen van de weggedrukte of opzijgedrukte delen van het papier als het gat 27 wordt gevormd. Het deel 58 is derhalve het voortbewegende zadel, dat de papierverzamel-5 steun vormt. De ketting 56 is uiteraard gekoppeld met aan-drijfmiddelen, die met de aandrijving van de naald 10 langs zijn omloopbaan 22 is gesynchroniseerd, zodat de ketting 56 en de naald 10 ter plaatse van het haandeel 23 met dezelfde snelheid voortbewegen, zoals uit fig. 2 volgt. De stapel 26 10 beweegt derhalve continu voorwaarts, terwijl de naald of naalden daarin geprikt worden en vervolgens de hardbare vloeistof in de geprikte gaten wordt gebracht. Door de viscositeit van de hardbare vloeistof en door regeling van de druk in het voorraadvat 41 en dus van de druk van de vloei-15 stof in de naald 10 kan de uitstroming van de vloeistof uit de naald 10 zo worden bestuurd, dat deze tussen de punten 34 en 36 optreedt, zoals hiervoor aan de hand van fig. 1 werd besproken. Op deze wijze wordt de hardbare vloeistof eerst onder de vellen 28 en vervolgens over de gehele lengte 20 van het geprikte gat 27 alsmede in geringe mate aan de bovenzijde van de vellen 28 toegevoerd, waardoor de nagelkoppen 38 en 39 van fig. 3 kunnen worden gevormd. De naaldpunt 11 beweegt langs dezelfde baan als de horizontaal lopende ketting 56, zoals uit fig. 2 blijkt, zolang de draagpen 21 van 25 naald 10 langs het omloopbaandeel 23 beweegt.

De klep 51 is met de as 19 gekoppeld door middel van een op deze as aangebrachte snaarschijf 63 en een met de klep 51 verbonden snaar 64. De bewegingscyclus van de naald 10 en de doorgang van de lucht door de klep 51 kunnen 30 aldus worden gesynchroniseerd om te bereiken dat de vloei-stofuitstroming tussen de punten 34 en 36 plaatsvindt, als boven beschreven. De klep 51 wordt bediend door een nok 66 op een as 67, die door de snaar 64 wordt aangedreven. De nok 66 bestuurt een onder de werking van een veer 71 staand nok-35 volgorgaan 68, dat in het klephuis 51 een zich door dit klep-huis heen uitstrekkend en met de leiding 48 verbonden luchtkanaal 72 kan openen en sluiten.

De vloeistoftoevoer naar de naald 10 wordt 8104221 w " “8- voorts bestuurd door een op de naald aangebrachte klep, die het naaldkanaal 43 vrijgeeft als de naald in de papiervel-len wordt gestoken. De klep heeft een klepbedieningsarm 73 en een sluitorgaan 74, waarbij de arm 73 zodanig op de naald 5 10 is aangebracht, dat hij bij de beweging van de naald langs de geleiding 53 door de laatste wordt neergedrukt, waardoor het sluitorgaan 74 wordt geopend. De klepbedieningsarm 73 en het sluitorgaan 74 zitten aan elkaar vast en zijn draaibaar in de naald 10 ondersteund, waarbij zij door een 10 veer naar'de sluitstand worden terugbewogen als zij in het punt 36 van de naaldomloopbaan 32 de geleiding 53 verlaten. Als veer kan een spiraalveer dienen, die aan de scharnieras van het sluitorgaan 74 is bevestigd.

8104221

Claims (14)

1. Werkwijze voor het. aan elkaar hechten van papiervellen, met het kenmerk, dat de vellen in een stapel op een steun worden geplaatst, de vellen worden doorboord ter vorming van een gat daarin, en een hard-5 bare vloeistof in het gat en in aanraking met de vellen wordt gebracht, welke vloeistof na harding de vellen aan elkaar hecht.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de vellen langs een vouwlijn worden gevouwen en tot een stapel 10 worden verenigd, waarin de vouwen van de vellen in een gemeenschappelijk vouwvlak in elkaar grijpen op de wijze van een tijdschrift of dergelijke, met het kenmerk, dat de vellen in twee op afstand van elkaar liggende plaatsen in het vouwvlak worden doorboord en aan elkaar gehecht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de vloeistof een lijmmateriaal is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de vloeistof een kunststofmateriaal is, dat tot een nagel kan uitharden, waarbij aan de beide 20 einden van de nagel koppen worden gevormd, die zich zijwaarts vanaf het in de vellen gevormde gat uitstrekken en daardoor de vellen samenhouden.

5. Werkwijze volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het doorboren van 25 de vellen en het aanbrengen van de vloeistof in het gevormde gat met behulp van eenzelfde werktuig plaatsvinden.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de vellen en het werktuig langs eenzelfde baan en met dezelfde snelheid worden voortbewogen, terwijl 30 met het werktuig de vellen worden doorboord en de vloeistof wordt aangebracht.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de steun voor de vellen langs de genoemde baan en met de genoemde snelheid wordt voortbewogen, terwijl 35 de vellen worden doorboord en de vloeistof in het gevormde gat wordt gebracht. 810422! -10-

8. Inrichting voor het aan elkaar hechten van in een stapel geplaatste papiervellen onder toepassing van de werkwijze volgens één der voorafgaande conclusies, g e-kenmerkt door een steun voor het dragen van de vel- 5. lenstapel, een in de vellenstapel beweegbare naald voor het prikken van een gat daarin, welke naald hol is uitgevoerd en een uitlaatopening heeft voor het uitstromen van de in het gevormde gat aan te brengen hardbare vloeistoffen een voorraadhouder voor een hardbare vloeistof, die met de naald 10 in verbinding staat voor het toevoeren van de door de naald af te geven vloeistof.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de steun wordt gevormd door een beweegbaar zadel voor het opnemen van de vellenstapel, met het kenmerk, dat 15 de naald is gemonteerd op een aangedreven bewegingsmechanis- me, dat met dezelfde snelheid beweegt als het zadel, waarbij de naald zich in de richting naar het zadel toe uitstrekt voor het doorboren van de vellenstapel en het aanbrengen van # de hardbare vloeistof terwijl de vellenstapel met de genoem-20 de snelheid voortbeweegt.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, m e t het kenmerk, dat de steun is voorzien van een verdieping aan de zijde van de steun, die naar de naald is toegekeerd .

11. Inrichting volgens conclusie 8, 9 of 10, met het kenmerk, dat twee naalden aanwezig zijn, die op een afstand van elkaar liggen welke kleiner is dan de lengte van de vellenstapel en die op twee plaatsen van de stapel daarin een gat kunnen prikken en in de gevormde gaten 30 de hardbare vloeistof kunnen aanbrengen.

12. Inrichting volgens één der conclusies 8 - 11, met het kenmerk, dat de naald een inlaatopening heeft en de voorraadhouder voor de hardbare vloeistof buiten de naald op afstand daarvan is geplaatst en door een buig- 35 zame slang met de naald is verbonden voor de toevoer van de vloeistof aan de naald.

13. Inrichting volgens één der conclusies 8 - 12, met het kenmerk, dat de vloeistofhouder met een 8104221 ’ &- -^S -11- drukgasbron is verbonden voor de regeling van de uitstro-ming van de hardbare vloeistof uit de naald.

14. Inrichting volgens één der conclusies 9-13, met het kenmerk, dat het aandrijfmechanisme de 5 naald, nadat deze in de vellenstapel is gestoken, weer uit de stapel trekt en dat tijdens deze uittrekbeweging de vloeistof uit de voorraadhouder via de naald aan de vellenstapel wordt toegevoerd. 8104221