SE444786B - Integrerad viknings- och heftningsmaskin for pappersark i rorelse - Google Patents

Description

8200389-8 c ga banor. Det sistnämnda patentet är även representativt för den typ av maskiner som kräver en separat trådspole och motsvarande häftapparater för var och en av flera häftor som skall anbringas i ett ark. Detta leder till en komplex maskin, som tenderar att bli mindre pålitlig och dyr, eftersom utrustningen för trådbehandling och -skärning vanligtvis är komplex.

Det amerikanska patentet 2 693 595 representerar den typ av mekanismer som utnyttjar cykliskt fram- och återgående häftapparater. Sådana häftapparater är intermittenta och kräver fram- och återgång av tunga häftmekanismer. De kräver även synkroniseringsutrustning i systerm som behandlar olika typer av pappersproduk- ter. Trögheten att förflytta sådana relativt tunga apparater genom cykler med start och stopp vid varje operationsände är stor, varför den potentiella topphastigheten hos operationen sänks, medan pålitligheten är dålig och kostnaden är hög för en sådan komplex häftutrustning i detta sätt att arbeta.

Detta amerikanska patent 2 693 595 representerar även en typ av maskiner som kräver att arket stannar vid sin mottagning av häftorna. Ytterligare typiska exempel på denna stegvisa matning visas i det amerikanska patentet 1 937 977 (Reynolds, 5 december 1933). Högre hastigheter kan uppnås säkert genom bearbetning av papper i kontinuerlig rörelse.

Det amerikanska patentet l 676 156 (Rader, 3 juli 1928) är representativt för en häftmaskin som kräver sådana komplexa och invecklade mekanismer, vilka är mycket svåra att underhålla och att hålla i arbete pålitligt under långa tidsperioder vid höga arbetshastigheter. En sådan maskin är mycket dyr. Många maskiner av denna typ har invecklade och dyrbara mekanismer, som kräver precisionsinriktning och -samverkan för bildning, transport och införing av häftor med vidhängande problem med stopp och felfunktioner. Dessa mekanismer kan i allmänhet ej heller möta kravet på att bilda häftor med olika längder för användning i ark av olika tjocklekar eller för behandling av kontinuerliga banor eller dokument med varierande rörelsehastigheter eller rörel- seriktningar.

Det finns otaliga exempel på komplexa mekanismer för bildning och hopklämning av häftor. I vissa fall krävs komplexa rörelsebanor för tråd som tages från rullar samt komplexa transport- och formningsmekanismer. All systemkomplexitet minskar pålit- ligheten och ökar den kritiska stopptiden och resulterar även i högre kostnad. Bild- ningen av häftor från en trådrulle, transport av häftor och sammanpressning i pap- persprodukten är sålunda en kritisk del av varje häftsystem. I detta hänseende hänvi- sas till det amerikanska patentet 223252 (Smyth, 6 januari 1880), där man använder förformade häftor, vilka transporteras delvis av en magnet i sin rörelsebana. "8200389-8 Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att korrigera de ovan angivna defekterna hos de tidigare kända anordningarna och att åstadkomma enkla, icke- kritiska, billiga och effektiva, snabba häftmetoder och -apparater för behandling "on- -line" av antingen kontinuerliga banor, individuella ark eller andra sådana papperspro- dukter. Med ark menas här och nedan tryckark.

Ytterligare ändamål, särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av den återstående beskrivningen, ritningarna och patentkraven.

Uppfinningen I enlighet med föreliggande uppfinning häftas därför pappersbanan eller arken över en längsgående rörelsebana i riktningen för banrörelsen eller arkens viklinje.

Denna rörelsebana sträcker sig mellan två kedjelänkmekanismer, som roteras konti- nuerligt av kedjehjul för att föra arken genom maskinen med en topphastighet i stor- leksordningen åtminstone 60.000 ark per timme. Kedjelänkarna uppbär förenklade, lätta häftstämplar, så att formningen och sammanpressningen av häftor sker relativt sakta över en kontinuerlig rörelsebana, som åstadkommes av de två angränsande tran- sportkedjelänkmekanismerna. Banan eller arket rör sig sålunda med hög hastighet längs en lineär bana utan rörelseändring. Planet för häftorna matas parallellt med papperets rörelsebana av en av kedjelänkarna, så att man åstadkommer förlängd tid för inträde av de respektive U-formade häftorna en i sänder längs rörelseriktningen in i och genom papperet för att pesea med hopprefiningsstämplerna i den andra kedje- länken. Svårigheten med att häfta med hög hastighet, sådan den förelåg vid tidigare kända system, är avlägsnad, och en enklare och mer pålitlig utrustning har åstadkom- mits.

Utrustningen är ytterligare förenklad genom att tråd avrullas från en spole och skäres till riktig längd vid en förstation till kontakt med häftformande stämplar genom en transporterande hanstämpeldel. Tråden införes av hanstämpeln i en hon- stämpeldel i det roterande kedjelänkaggregatet, som transporterar arken, för form- ning av häftan. Detta ger en lång tidsperiod under vilken man bildar häftan, vilket kräver liten energi och undanröjer de svårigheter som finns vid tidigare typer av häft- utrustning. Häfttråden kan även vara tunnare, eftersom den ej behöver utstå stora stötar, vilka tenderar att böja och kröka sådan tunnare tråd vid tidigare kända snabba system.

Figurförteckning Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka 8200389-8 4 fig l är en sidovy av apparaten enligt uppfinningen för transport, vikning och häftning av ark, fig 2 är en ändvy från vänster av den häfttransporterande och -formande mekanismen längs linjen 2-2 i fig 1, fig 3 och 4 är vyer frân vänster av mekanismen enligt fig l längs linjerna 3-3 resp 4-4 och visar en bana under transport genom mekanismen, fig 5A och 5B är en sidovy resp en ändvy av en hanstämpeldel för upptagning av skuren tråd, transport av magnettrådhäftor och formning, fig 6A och 6B är en sidovy resp en ändvy av häftformande honstämplar, vilka formar och transporterar häftor och tjänstgör som utskjutningsorgan vid häftning av pappersprodukterna, fig 7A och 7B är en sidovy resp en ändvy av kedjelänkstämplar för häfthop- klämning och vikning, fig 8A och 8B är en sidovy resp en ändvy av kedjelänkburna hantransport- stämplar för vikning, fig 9A och 9B är en ändvy resp en sidovy av kedjelänkhonstämplar för vikning, vilka samverkar med stämplar i fig 8, fig l0 är en ändvy i sektion av en alternativ, friktioapgripande transport- stämpeldel, som kan ersätta stämpeln enligt fig SB, samt tig llA och llB är ändvyer av alternativa, icke vikande stämplar, som kan ersätta de resp stämplarna i fig SB och 9B.

Beskrivning av en föredragen utföringsform Såsom framgår av fig l-4 består apparaten enligt uppfinningen i huvudsak av tre kedjelänkaggregat 10, ll, 12 och ett trådskärande aggregat 13, som är ritade för att visa de kritiska förhållandena mellan arbetselementen vid bildning eller formning och transport av häftor samt vikning och häftning av en bana eller ett tryckark, som matas i pilens 14 riktning längs den lineära transportbanian mellan kedjelänkaggre- gaten ll och 12. Pig 3 och 4 Wsar tydligast häftníngen och wkníngen av an: lå, då de passerar längs kedjelänkbanan.

Kedjelänkaggregaten 10, ll, 12 förflyttas sålunda kontinuerligt av kedjehjul 16, som roteras i pilarnas riktning runt axlar 17 vid den hastighet som behandlar arken "on-line" mellan tryck- och staplingsutrustning eller i sorteringsutrustning.

Denna utrustning kan åstadkomma behandlingshastigheter överstigande 60000 ark per timme.

Tråd 18 matas från en ej visad spole mellan rullar 19 och förbi en roterande skärare 20, som drives vid synkron hastighet med kedjelänkarna för att mata fram skurna längder av tråd 21, av vilka häftor bildas, för transport och formning med 8200389-8 hjälp av hanstämpel- och transportdelarna 22, vilka antingen kan vara magnetiska delar (fig 513) eller friktionsgripande delar (fig 10) för omagnetisk tråd av mässing eller rostfritt stål. Rullen 23 är ett trådstödorgan, som hjälper till att hålla och centrera tråden för transport i spåren 24 (fig 5B, 10) av de av kedjelänkarna 25 uppburna hanstämplarna 22. Såsom framgår av fig 10, fjäderbelastas två delar tillsammans för att bilda ett spår 24', vilka delar hålles isär av tråden 21 med något större diameter, varigenom tråden hålles friktionsmässigt i spåret 24'. l-lanstämplarna 22 för transport och häftformning passar in i kedjelänkar på kedjan 10 och medföres sålunda för att passa ihop med de formande honstämplarna 26 (fig 6A, 6B), vilka uppbäres av kedjan ll.

Stämplarna 22 är anordnade på avstånd från varandra längs kedjelänken hos aggregatet 10 för att från en enda tråd 18 mata ett flertal häftor, som kan föras in i ett ark längs den lingeära transportbana som definieras av de angränsande kedjeaggregaten. En tråd 21 skjutes sålunda av hanstämpeln 22 in i honstämpeln 26, då den rör sig genom de stationer som betecknas 27, 28 osv. En kamförsedd styrstång 29 gör det möjligt att utföra böjningen av tråden 21 och bildandet av häftan relativt sakta - även vid höga genomloppshastigheter för arken - utan krav på stöt- eller toppenergi, vilket medverkar till den stora pålitligheten hos apparaten. Fig 2 visar hur häftorna bildas i honstämplarna 26.

Det bör noteras att honstämplarna 26 har en glidande kolv 35 med en kamarm 36.

Kolven 35 skjutes nedåt till ett begränsningsläge av hanstämpeln 22, då tråden 21 formas till en häfta i spåren 37 hos stämpeln 26 (fig 68) som överensstämmer med spåren 24 hos hanstämpeln 22. Häftan hålles i honstämpeln 26 för transport och senare utskjutning.

Kedjestödrälerna 29, 40-44 åstadkommer en stel stödbana tillsammans med kedjehjulen 16 runt hela rörelselängden för vartdera kedjeaggregatet 10, ll, 12. En häfthopklämmande kamräl 46 är anordnad att samverka med kamarmarna 36 för att skjuta häftorna ut ur stämplarna 26, då arken rör sig mellan kedjeaggregaten ll och 12, och för att klämma ihop dem iurtagningar 49 hos samverkande, hopklämmande hanstämplar 50 (fig 7A och 713). Denna kamyta 46 möjliggör då en optimal ingångshas- tighet för häftan i ark av varierande tjocklekar, vilket helt enkelt åstadkommes genom separation av det nedre transportkedjelänkaggregatet 12 för att ge riktigt friktionstryck för transporten. Det är uppenbart att detta system kan anpassas för användning vid olika långa häftor primärt genom programmering av längden hos tråden 18 för skärning vid skäranordningen 20. 8200389-8 Det bör observeras att dessa hopklämmande hanstämplar är anpassade att arbeta med vikta ark 15 (fig 3 och 4). Mellanliggande vikhanstämplar 51 (fig 8A och 8B) tjänar till att åstadkomma en kontinuerlig vikning i samarbete med vikhonstämplar 52 (fig 9A och 9B) längs hela rörelsebanan mellan kedjeaggregaten ll och 12 för att åstadkomma ett häftat och vikt ark 15, såsom visas i fig 3, vilket lämnar den lineära transportbanan. Såsom visas i fig 11, är vikningen emellertid ej nödvändig, och plana transportstämplar 51a, 52a (tillsammans med motsvarande hopklämningsstämplar enligt fig 7) kan användas för behandling av exempelvis kontinuerliga, ovikta banor, där ark senare skall skäras och vikas. _ Vid arbete transporterar därför denna häftapparat ark längs en lineär bana 11+ mellan kedjelänkar 11 och 12 antingen med vikningen ned, vikningen upp eller plana.

De av kedjelänkarna uppburna vik- och häftstämplarna 26, 50 och 51, 52 längs de angränsande banorna hos de två kedjeaggregaten il och 12 för sålunda in ett flertal häftor i arket. Detta flertal av häftor bildas i stämplarna 26 av en enda tråd 18 matad från en spole. Det bör observeras att detta aggregat är framgångsrikt vid arbete med hög hastighet delvis beroende på att själva häftningen sker sakta under medverkan av l kan användas, och man kan häfta U-formade häftor i ark längs dessas vikaxel i stället för tvärs däremot. Häftorna medbringas sålunda på nytt sätt i en bana längs med och parallellt med transportbanan för arken 11+ medelst kedjeaggregatet ll, 12. Denna förmåga är även av stor vikt, eftersom den ger möjlighet att behandla kontinuerliga banor, innan de göres till individuella ark. Något sådant skulle inte kunna ha gjorts dynamiskt med tidigare använda häftapparater av stöttyp vid höga rörelsehastigheter hos dokumenten, eftersom båda häftspetsarna med nödvändighet vid denna arbetstyp behövde föras in samtidigt, varför operationen inskränktes till sådana förhållanden där arken vändes för att föra häftapparaten med viklinjen vinkelrätt mot rörelseba- nan.

Häftorna föres emellertid sakta genom arken genom samverkan av kamstången #6 och kamarmen 36, eftersom arken är i rörelse från vänster till höger genom de av de två angränsande kedjelänkarna uppburna stämpelsatserna hos aggregaten 11 och 12 med mindre energi på toppen och med enklare häftstämplar. Hopklämning sker, då häftändarna träffar hopklämningsurtagningar #9 hos hopklämningsstämplar 50 (fig 7A), vilka även hjälper till att åstadkomma vikfunktionen genom sin triangulära form 59, vilken passar till de lutande sidorna 60 (fig 68) hos de häftbärande honstämplarna 26. 8200389-8 Sålunda häftas arken i alla händelser längs sina slutliga viklinjer, och om så önskas vikes de även med hjälp av vikstämpelsatser 51, 52 osv, då de rör sig längs den lineära bana i vilken häftor föres igenom. Kedjelänkarna mötes bågformigt i kontakt vid de vänstra kedjehjulen l6 och har sålunda en ideell ankomst hjälpta av kammen 46 för programmerad införing i arket eller banan. Den angränsande banan mellan de två kedjelänkarna ll och 12 är nog lång för att innehålla en hel arklängd med ett flertal häftor införda genom ett flertal förenklade häftsatser längs rörelsebanan, matade från en enkeltråd 18. Tack vare denna förenklade konstruktion med liten tröghet och låg vikt är det uppenbart att höga roterande arbetshastigheter kan uppnås.Tack vare frånvaron av stöt under formnings- och hopklämningsoperationerna är det även uppenbart att nötningen och underhållet av den snabba utrustningen reduceras väsentligt.

Tråden l8 föres, om den är magnetisk, i längder 21, som transporteras av den magnetiska hanstämpeldelen 22 och formas till häftor, medan den fortfarande medbringas av de magnetiska delarna 22, då de går in i honformstämplarna 26. De magnetiska delarna 22 och de motsvarande trådgripande friktionsdelarna 22' (fig 10), som medbringar trådarna, förenklar väsentligt den annars komplexa och invecklade maskinutrustningen förlhantering av trådlängder på ett nytt sätt i jämförelse med varje annan känd metod att transportera häftor i en snabb häftformande mekanism.

En annan väsentlig fördel med föreliggande uppfinning är att en ändring av trådens rörelseriktning genom skäranordningen ej är nödvändig för transport av tråden till stämpeln för formning av en häfta. Att inte mer komplex transport kräves gör att man inte blott reducerar kostnaden och risken för klämning eller felfunktioner utan även möjliggör konstruktion av enkel utrustning.

Det är särskilt viktigt att understryka enkelheten och den låga vikten hos den häftformande och -hopklämmande utrustningen enligt föreliggande uppfinning. Varje häftanordning är väsentligen ett set av tre lätta, kedjelänkburna stämplar «22, 26 och 50. Användningen av dessa tre stämplar i deras stötlösa, bågformiga baningång över en lång rörelsebana medverkar även till låg energikonsumtion och pålitlighet i höga hastigheter. Uppenbara kostnadsfördelar finns hos utrustningen liksom fördelar med kostnaderna för drift och underhåll. På detta område är kostnaden för oväntad spilltíd av olika orsaker mycket stor. Denna utrustning har sålunda uppenbart' förbättrat teknikens ståndpunkt och effektiviteten hos angränsande system.

Kedjelänkaggregaten, aggregat för införing och uttagning av ark samt tryck- nings- och staplingsutrustning (icke visad) och det trådmatande och skärande aggrega- tet 13 drives alla synkront i en typisk installation, så att arken matas i läge 8200389-8 exempelvis för att de visade tre häftorna skall centreras och placeras på avstånd från varandra i arket.

Det framgår sålunda att denna enkla apparat har fördelar i det att kritiska mekanismer undanröjes i snabba apparater för vikning och häftning "on-line" för behandling av ark. Höga genomloppshastigheter över ungefär 60.000 artiklar/timme kan lätt nås vid kontinuerlig pålitlig drift, som kräver ringa underhåll. Låg kostnad och låg energiåtgång uppnås, eftersom ingen svårframställd maskinutrustning använ- des och energiåtgången sprides över en lång tidsperiod, så att man därigenom undviker utrustning som kan krävas vid höga toppbelastningar, såsom vid snabbver- kande rullar eller cykliska mekanismer. Genom enkelheten underlättas även tillgäng- lighet, reparation och underhåll vid behov.

Apparaten är mycket flexibel och kan därför användas vid olika hastigheter och kan lätt anpassas tül synkron operafion rned operafioner "on-Une" hos snabba roterande tryckpressar och liknande eller kan alternativt användas för alla slags satsarbete med kontinuerlig eller intermittent matning av arken, en bana eller liknande artiklar som skall häftas.

Vad sonw sålunda anses vara nytt rned uppfhuungen defhüeras i nedanstående patentkrav.

Industriell användning En enkel, billig och pålitlig, stötlös häftapparat, som arbetar "on-líne" med hög hastighet, ger många häftor från en enda trådspole för bearbetning av kontinuerliga banor eller separata tryckark "on-line" i sorteringssystem eller från snabba roterande pressar eller liknande vid hastigheter i storleksordningen 60.000 ark/timme eller högre.

Claims (9)

9 18200389-8 PATENTKRAV

1. Apparat för hophäftning av pappersark (15) i rörelse, kännetecknad av organ (l l, 12) för transport av arken (15) längs en lineär bana (lll) parallell med en linje längs vilken häftor (21) skall föras fram, organ (26) för transport av ett flertal- U-formade häftor (21) längs nämnda linje synkront med arken (15), under det att häftornas spetsar gradvis och utan stötkrafter föres igenom arken till organ (50) för deras hopklämning, samt organ (51, 52) för vikning av arken längs en förutbestämd viklinje, då arken rör sig längs den lineära banan i vilken häftorna före-s igenom arken och hopklämmes, varigenom arken häftas och vikes vid höga transporthastigheter och separat vikutrustning undvikes.

2. Apparat enligt krav l, kännetecknad därav, att organen för transport av arken (15) längs nämnda lineära bana (114) innefattar två kedjelänkaggregat (ll,l2) i kontinuerlig rörelse, vilka har länkburna element (26, 50; 51, 52), som kontaktar arken på motsatta sidor.

3. Apparat enligt krav l, kännetecknad därav, att organen för vikning av arken (15) innefattar satser av han- och honvikstämplar (51, 52), vilka uppbäres av respektive kedjelänkar hos de två aggregaten (ll, 12).

4. 14. Apparat enligt krav 1, kännetecknad av organ (20) för skärning av en tråd (18) till trådlängder-(Zl), häftformade hanstämplar (22) för transport av nämnda trådlänger samt honstämplar (26), som formar nämnda trâdlängder till häftor och rör sig tillsammans med hanstämplarna för samarbete därmed.

5. Apparat enligt krav 4, kännetecknad därav, att hanstämpeln (22) innefattar en magnetisk del för fasthållning av trådlängden (21).

6. Apparat enligt krav li, kännetecknad (därav, att hanstämpeln (22) innefattar organ för friktionsmässig gripning av trådlängder (21).

7. Apparat enligt krav 1, kännetecknad därav, att nämnda organ för transport av trådlängderna (21) innefattar tvâ kedjelänkaggregat (10, ll) i kontinuerlig rörelse med han- och honstämplarna (22, 26) uppburna av motsatta kedjelänkar och att honstämplarna (26) för formning av trådlängderna (21) uppbäres av en länk hos ett av de två kedjelänkaggnegaten (ll, 12) för transport av arken (15) längs den lineära banan (14):

8.' Apparat enligt krav 1, kärineteclaiad därav, att transportorganen (26) för att bringa häftorna (21) i linje med arken (15) rör sig kontinuerligt vid konstant hastighet över en bâgformig bana, som övergår ien bana parallell med den lineära banan (14). 8200389-8

9. Apparat enligt krav 8, kännetecknad därav, att den bågíormiga banan definieras av en kamyta (146) med en kontur som åstadkommer penetrationsgra- den längs rörelsebanan.