[0001] Die Erfindung betrifft Heftapparate mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen wenigstens
eines endlosen Heftdrahtes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 3.
[0002] Die DD 100 437 zeigt eine Zuführeinrichtung zum Zuführen wenigstens eines endlosen
Heftdrahtes aus einem beim Zuführen als Ganzes bewegten Heftdrahtvorrates zu einem
Heftapparat mit einer ersten Fördereinrichtung zum kontinuierlichen Fördern des Heftdrahtes
aus dem Heftdrahtvorrat und mit einer zweiten Fördereinrichtung zum Fördern des Heftdrahtes.
[0003] Die BE 554 705 A offenbart eine Zuführeinrichtung mit einer als Zwischenvorrat ausgebildeten
Schlaufen des zugeführten Materials.
[0004] Die DE-PS 123 706 beschreibt einen Heftapparat bei dem die Umschaltung von Doppelproduktion
auf Sammelproduktion durch Veränderung der Heftdrahtzufuhr erfolgt.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Heftapparate mit einer Zuführeinrichtung
zum Zuführen wenigstens eines endlosen Heftdrahtes mit verbesserter Drahtzuführung
zu schaffen.
[0006] Die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 3 gelöst.
[0007] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass zum
Umschalten des Heftapparates von der ersten in die zweite Betriebsart ein Umkonfigurieren
der Trenneinrichtung oder des zweiten Heftkopfes nicht mehr notwendig ist. Der zweite
Heftkopf verbleibt auch in der zweiten Betriebsart in derselben Position wie in der
ersten Betriebsart des Heftapparates. In Folge der schubweisen Zuführung wird der
zweite Heftkopf in der zweiten Betriebsart dagegen nicht mit Drahtabschnitten versorgt,
so dass der zweite Heftkopf in der zweiten Betriebsart zwar eine Heftbewegung ausführen
mag wie in der ersten Betriebsart, dabei jedoch keine Heftung zustande kommt, weil
dem zweiten Heftkopf der dafür nötige Drahtabschnitt fehlt. Dies erlaubt einerseits
eine vereinfachte Konstruktion der Heftköpfe bzw. der Trenneinrichtung, da sie nicht
mehr umkonfigurierbar sein müssen.
[0008] Als weiterer Vorteil der Erfindung entfällt das bei bekannten Heftapparaten vorhandene
Schieberadgetriebe für die Drahtzufuhr mitsamt einem kompletten für dieses Schieberadgetriebe
benötigten Ölraum. Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung der mechanischen
Ausführung des Heftapparates und wirkt sich günstig sowohl auf seine Herstellungskosten
als auch auf seine Betriebskosten aus, weil z. B. kein Getriebeölstand mehr gewartet
werden muss. Ein weiterer großer Vorteil des Heftapparates ist der, dass zwischen
den Betriebsarten während eines Betriebes des Heftapparates umgeschaltet werden kann.
Der Heftapparat muss dazu weder angehalten werden, noch muss der zweite Heftkopf dafür
zugänglich sein. Aufwand und Zeit zum Umschalten zwischen den Betriebsarten sind daher
deutlich reduziert. Außerdem ist dadurch der Heftapparat vollständig von einer Leitwarte
aus fernsteuerbar. Im Gegensatz zu bekannten Heftapparaten kann die Umschaltung nunmehr
auch automatisiert durchgeführt werden, so dass eine rechnergestützte Steuerung des
Heftapparates implementierbar ist.
[0009] Wie bei bekannten Heftapparaten kann auch beim Heftapparat in der ersten Betriebsart
die Zuführeinrichtung den Heftdraht kontinuierlich zuführen. Der Heftdraht kann sich
dann mit einer festen Geschwindigkeit bewegen. Bei der schubweisen Zuführung der zweiten
Betriebsart jedoch ist die Geschwindigkeit des Heftdrahtes Änderungen unterworfen.
Dabei können zeitweilig Geschwindigkeiten auftreten, die größer sind als die feste
Geschwindigkeit des Heftdrahtes in der ersten Betriebsart. Beispielsweise kann eine
Spitzengeschwindigkeit des Heftdrahtes in der zweiten Betriebsart doppelt so groß
sein wie eine feste Geschwindigkeit des Heftdrahtes in der ersten Betriebsart.
[0010] In der zweiten Betriebsart kann der Heftdraht während des Zuführens gleichmäßig beschleunigt
oder abgebremst werden. Diese kann während einer Beschleunigungsphase des Heftdrahtes
oder während einer Verzögerungsphase des Heftdrahtes oder sowohl beim Beschleunigen
als auch beim Verzögern des Heftdrahtes auftreten. Die Verzögerungsphase kann unmittelbar
im Anschluss an die Beschleunigungsphase eingeleitet werden, so dass der Heftdraht
sofort mit Erreichen seiner Spitzengeschwindigkeit wieder verzögert wird, ohne diese
Spitzengeschwindigkeit für längere Zeit beizubehalten.
[0011] In einer bevorzugten Ausführung des Heftapparates sind die Heftköpfe an einem Heftzylinder
angeordnet. Die Heftköpfe des Heftkopfpaares können dabei diametral am Heftzylinder
angeordnet sein. Es ist auch möglich, eine Mehrzahl von in axialer Richtung gestaffelten
Paaren von Heftköpfen am Heftzylinder vorzusehen.
[0012] Besonders bevorzugt umfasst die Trenneinrichtung Klingen, die paarweise zum Abscheren
des Heftdrahtes zusammenwirken. Dabei können die Klingen an den Heftköpfen ausgebildet
sein. Beispielsweise kann es sich bei den an den Heftköpfen ausgebildeten Klingen
um Vorsprünge handeln, mit denen die Heftköpfe in Zusammenwirkung einer weiteren Klinge,
bei der es sich um eine Kante eines Ausgangs z. B. einer Düse (Schneiddüse) eines
Rohres, durch welches der Heftdraht zugeführt wird, oder einfach einen ortsfesten
Anschlag handeln kann, einen jeweiligen Drahtabschnitt vom Heftdraht abscheren. Dann
scheren in der ersten Betriebsart des Heftapparates sowohl der erste Heftkopf als
auch der zweite Heftkopf Drahtabschnitte vom Heftdraht ab, um mit diesen anschließend
eine Heftung auszuführen. In der zweiten Betriebsart schert nur der erste Heftkopf
einen Drahtabschnitt vom Heftdraht ab, während der zweite Heftkopf in Folge der schubweisen
Zuführung des Heftdrahtes keinen Drahtabschnitt abscheren kann, weil der Heftdraht
noch nicht zugeführt worden ist.
[0013] Der Heftapparat ist ganz besonders bevorzugt derart ausgeführt, dass er während eines
Betriebes zwischen der ersten und der zweiten Betriebsart umschaltbar ist. Er eignet
sich dadurch besonders gut für den Einsatz in einer über eine zentrale Leitwarte gesteuerten
Druckmaschine.
[0014] Die Zuführeinrichtung des Heftapparates umfasst vorzugsweise eine erste und eine
zweite Fördereinrichtung, wobei die erste dazu dient, in beiden Betriebsarten Heftdraht
kontinuierlich von einem Hauptvorrat in einen Zwischenvorrat zu fördern und die zweite
wenigstens in der zweiten Betriebsart den Heftdraht aus dem Zwischenvorrat intermittierend
weiterfördert. Eine solche Ausführung ist dann besonders vorteilhaft, wenn es gilt,
mittels der zweiten Klemme den Heftdraht aus einem beim Zuführen als Ganzes bewegten
Heftdrahthauptvorrat, wie zum Beispiel einer Drahtrolle, zu entnehmen. Weil eine solche
Drahtrolle eine beträchtliche Masse von bis zu 100 kg aufweisen kann, muss die erste
Fördereinrichtung ein beträchtliches Drehmoment aufbringen können; da sie aufgrund
der kontinuierlichen Förderung den Hauptvorrat gleichmäßig in Bewegung hält, genügt
dennoch ein geringes Beschleunigungsvermögen, d. h. eine niedrige Antriebsleistung
der ersten Fördereinrichtung. Die zweite Fördereinrichtung hingegen muss in der zweiten
Betriebsart nur den Inhalt des Zwischenvorrats beschleunigen. Dessen Masse entspricht
jedoch nur ungefähr der einer Heftklammer, so dass trotz einer niedrigen Antriebsleistung
auch der zweiten Fördereinrichtung für die zeitgerechte Zufuhr des Haftdrahts erforderliche
hohe Beschleunigungen erreichbar sind.
[0015] Weil der Heftdraht in der zweiten Betriebsart von der zweiten Fördereinrichtung schubweise
beschleunigt und verzögert wird, während er von der ersten Fördereinrichtung kontinuierlich
der zugeführt wird, kommt es zu einem periodisch sich bildenden Stau des Heftdrahtes
an der zweiten Fördereinrichtung. Um für den in der zweiten Betriebsart vor der zweiten
Fördereinrichtung sich periodisch aufstauenden Heftdraht Raum zum Ausweichen zu schaffen,
ist ebenfalls besonders bevorzugt ein Stauraum für den Heftdraht zwischen der ersten
und der zweiten Fördereinrichtung vorgesehen.
[0016] In der ersten Betriebsart kann die zweite Fördereinrichtung kontinuierlich arbeiten,
so dass sie wie die erste Fördereinrichtung den Heftdraht kontinuierlich vorwärtsbewegt,
oder die zweite Fördereinrichtung kann in der ersten Betriebsart vom Heftdraht abgestellt
sein. Im letzteren Fall sorgt die erste Fördereinrichtung allein für die Vorwärtsbewegung
und die Zuführung des Heftdrahtes. Natürlich ist es auch möglich, die zweite Fördereinrichtung
während der ersten Betriebsart intermittierend, wenn auch mit einer im Mittel höheren
Fördergeschwindigkeit als in der zweiten Betriebsart, arbeiten zu lassen; ob dies
zweckmäßig ist, hängt unter anderem von den geometrischen Gegebenheiten der Heftköpfe
und ihrer Bewegung ab.
[0017] Vorteilhafterweise umfasst die Zuführeinrichtung einen Sensor zum Erfassen der Position
des jeweiligen mit Drahtabschnitten zu versorgenden Heftkopfes. Die Zuführeinrichtung
umfasst dann bevorzugt ferner eine Steuereinheit, die in der zweiten Betriebsart anhand
der Erfassungsergebnisse des Sensors die zweite Fördereinrichtung steuert. Damit wird
ein automatisierter Betrieb des Heftapparates möglich.
[0018] Die Fördereinrichtungen können beispielsweise ein den Heftdraht klemmendes Walzenpaar
umfassen. Ganz allgemein kann es sich bei den Klemmen aber um beliebige andere den
Heftdraht einklemmende und vorwärtsbewegende Mittel handeln, wie z. B. Greifer in
den verschiedensten Ausführungen, Klemmbacken etc.
[0019] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im Folgenden näher beschrieben.
[0020] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Skizze eines Heftapparates in Vorderansicht;
- Fig. 2
- den Heftapparat aus Fig. 1 in Seitenansicht;
- Fig. 3a
- ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm für einen Heftdraht in der ersten Betriebsart des
Heftapparates;
- Fig. 3b
- ein Ort-Zeit-Diagramm für einen Heftdraht in der ersten Betriebsart des Heftapparates;
- Fig. 4a
- ein Beschleunigungs-Zeit-Diagramm für einen Heftdraht in der zweiten Betriebsart des
Heftapparates;
- Fig. 4b
- ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm für einen Heftdraht in der zweiten Betriebsart
des Heftapparates;
- Fig. 4c
- Ort-Zeit-Diagramm für einen Heftdraht in der zweiten Betriebsart des Heftapparates;
- Fig. 5
- eine weitere Ausführung eines Heftapparates in Vorderansicht;
- Fig. 6
- den Heftapparat aus Fig. 5 in Seitenansicht;
- Fig. 7
- eine Zuführeinrichtung.
[0021] In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Heftapparates in Vorderansicht
zu sehen. Fig. 2 zeigt den Heftapparat der Fig. 1 aus seitlicher Sicht. Auf einer
Mantelfläche eines drehbar gelagerten Heftzylinders 03 ist ein Paar von Heftköpfen
01; 02, bestehend aus einem ersten Heftkopf 01 und einem zweiten Heftkopf 02, angeordnet.
Die Heftköpfe 01; 02 sind dabei auf dem Heftzylinder 03 diametral angeordnet. Die
Heftköpfe 01; 02 weisen jeweils zwei Vorsprünge 08; 17, z. B. Klingen 08; 17 auf,
die eine Ausnehmung 18 bzw. 19 in der Längsrichtung des Heftzylinders 03 begrenzen.
Die Vorsprünge 08; 17 weisen jeweils eine in radialer Richtung des Heftzylinders 03
ausgerichtete Stufe 22 auf. In Fig. 1 befindet sich diese Stufe 22 bei den Vorsprüngen
17 des Heftkopfes 02 auf der dem Betrachter abgewandten Seite und ist daher nicht
zu sehen.
[0022] Eine Zuführeinrichtung 04, 07 umfasst im Wesentlichen ein parallel zur Längsachse
des Heftzylinders 03 verlaufendes Zuführrohr 04 und einen Servomotor 07, z. B. einen
Elektromotor 07 der ein Walzenpaar antreibt. An einem heftkopfseitigen Ende bildet
das Zuführrohr 04 eine Kante 21. Ein von einer nicht gezeigten Endlosrolle abgerollter
Heftdraht 06 ist zwischen den vom Servomotor 07 angetriebenen Walzen eingeklemmt und
wird von diesen durch das Zuführrohr 04 geschoben. Ein Drahtabschnitt 09 des Heftdrahtes
06 ragt in Fig. 1 aus dem heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04. Fig. 1 zeigt diesen
Drahtabschnitt 09 in einem Moment unmittelbar bevor er im Zusammenwirken der Kante
21 des Zuführrohrs 04 und des dieser Kante zugewandten Vorsprungs 08 bzw. 17 des Heftkopfs
01 vom Heftdraht 06 abgeschert wird.
[0023] Aus Gründen der Klarheit sind ein Zylinder 23, mit dem der Heftapparat beim Heften
zusammenwirkt, und eine Biegerolle 28 in Fig. 1 nicht gezeigt; sie sind dafür aber
in Fig. 2 eingezeichnet.
[0024] Der Heftapparat ist an den drehbar gelagerten Zylinder 23 angestellt, der Schließplatten
26 aufweist. In der Seitenansicht des Heftapparates ist gestrichelt ein Umfangskreis
27 eingezeichnet, den die Enden der Heftköpfe 01; 02 bei einer Drehung des Heftzylinders
03 durchlaufen. Dieser Umfangskreis 27 bildet mit dem Zylinder 23 einen Heftspalt,
durch den ein zu heftender Stapel von Bogen 24 von Bogen geführt wird. Eine Biegerolle
28 ist auf Höhe der Ausnehmungen 18; 19 derart zwischen dem Heftapparat und dem Zylinder
23 angeordnet, dass sie teilweise in den Umfangskreis 27 eindringt und dabei in die
Ausnehmungen 18; 19 eingreift.
[0025] In einer ersten Betriebsart des Heftapparates dreht sich der Heftzylinder 03 in die
durch einen Pfeil in Fig. 2 angezeigte Richtung. Während der Drehbewegung des Heftzylinders
03 wird der Heftdraht 06 vom Servomotor 07 kontinuierlich durch das Zuführrohr 04
geschoben, so dass ein an dem heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04 herausragender
Drahtabschnitt 09 des Heftdrahtes 06 im Laufe der Zeit gleichmäßig länger wird. Die
Vortriebgeschwindigkeit des Heftdrahtes 06 und die Drehgeschwindigkeit des Heftzylinders
03 sind so aufeinander abgestimmt, dass wenn der Drahtabschnitt 09 eine der Breite
des Heftkopfs 01 oder 02 entsprechende Länge I erreicht hat, die Stufe 22 eines Heftkopfs
01 oder 02, in Fig. 1 die des ersten Heftkopfes 01, den Heftdraht 06 gegen die Kante
21 drückt und einen Drahtabschnitt 09 vom Heftdraht 06 abschert. Der Drahtabschnitt
09 wird vom Heftkopf 01 mitgenommen.
[0026] Mit diesem Drahtabschnitt 09 führt der Heftkopf 01 auf bekannte Weise eine Heftung
des Stapels von Bogen 24 aus. Hierzu wird der Drahtabschnitt 09 im weiteren Verlauf
der Drehung gegen die Biegerolle 28 gedrückt. Weil die Biegerolle 28 derart angeordnet
ist, dass sie bei Passieren eines Heftkopfs 01; 02 in dessen Ausnehmung 18; 19 eingreift,
wird der Drahtabschnitt 09 von der Biegerolle 28 in die jeweilige Ausnehmung 18; 19
gedrückt. Dadurch wird der Drahtabschnitt 09 zu einer Gestalt mit einem geradlinigen
Mittelabschnitt und zwei unter 90° abgewinkelten Schenkeln verbogen. Wenn der Heftkopf
01 den Zylinder 23 erreicht, drückt er den dann verbogenen Drahtabschnitt 09 mit den
Spitzen der Schenkel voraus durch den Stapel von Bogen 24. Der Zylinder 23 hat sich
bis dahin soweit gedreht, dass eine der Schließplatten 26 dem Heftkopf 01 gegenüberliegt.
Mit der Schließplatte 26 wirkt der Heftkopf 01 zusammen und führt die Heftung des
Stapels von Bogen 24 mit dem Drahtabschnitt 09 zu Ende aus.
[0027] Inzwischen dreht sich der Heftzylinder 03 kontinuierlich weiter und auch der Heftdraht
06 wird vom Servomotor 07 kontinuierlich weiter durch das Zuführrohr 04 geschoben,
so dass bei Ankunft des Heftkopfes 02 am heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04
ein neuerlicher Drahtabschnitt 09 der Länge I aus diesem herausragt, der auf die eben
beschriebene Weise am Vorsprung 08 des Heftkopfes 02 anschlägt und von dessen Stufe
22 und der Kante 21 abgeschert wird. Der neue Drahtabschnitt 09 wird vom zweiten Heftkopf
02 mitgenommen, woraufhin dieser wie der erste Heftkopf 01 auf die gleiche beschriebene
Weise ein Heftung mit ihm ausführt. Anschließend wiederholt sich der Vorgang auf die
beschriebene Weise.
[0028] Bei dieser oben beschriebenen Betriebsart des Heftapparates werden Heftungen sowohl
vom ersten Heftkopf 01 als auch vom zweiten Heftkopf 02 abwechselnd ausgeführt. In
der Drucktechnik wird diese Betriebsart Doppelproduktion genannt. Es ist aber auch
eine Sammelproduktion des Heftapparates bekannt, bei der vor Ausführung der Heftung
zwei Stapel von in einem dem Heftapparat vorgelagerten Druckwerk nacheinander auf
einen Materialstrang gedruckten Druckseiten zu einem kombinierten Stapel gesammelt
und dieser Stapel dann geheftet wird. Die Taktrate, mit der die zu heftenden Stapel
am Heftapparat eintreffen, ist hier nur halb so groß wie bei der Doppelproduktion.
Bei der Sammelproduktion wird daher nur einer der beiden Heftköpfe 01; 02 zum Heften
eingesetzt. Dazu ist es bei bekannten Heftapparaten notwendig, den jeweiligen nicht
heftenden Heftkopf 01 oder 02 umzukonfigurieren, so dass mit seinen Vorsprüngen 08
bzw. 17 und der Kante 21 kein Drahtabschnitt 09 mehr abgeschert werden kann. Zudem
muss eine Zuführgeschwindigkeit des Heftdrahtes 06 reduziert werden, damit der Drahtabschnitt
09 beim Abscheren durch den jeweiligen heftenden Heftkopf 01 oder 02 die richtige
Länge I aufweist.
[0029] Zur Verdeutlichung ist für den Fall der Doppelproduktion in der Fig. 3a ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm
und in der Fig. 3b ein zugehöriges Ort-Zeit-Diagramm für die Spitze des Heftdrahtes
06 dargestellt. Da in der Doppelproduktion der Heftdraht 06 mit kontinuierlicher Geschwindigkeit
v zugeführt wird, hat die Geschwindigkeit v des Heftdrahtes 06 für alle Zeiten t den
konstanten Wert v
1. Dies zeigt das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm der Fig. 3a. Im Ort-Zeit-Diagramm
der Fig. 3b entspricht der vom Heftdraht 06 zurückgelegte Weg der Entfernung der Spitze
des Heftdrahtes 06 von der Kante 21, wobei dieser Weg gleichzeitig die Länge des am
heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04 überstehenden Drahtabschnitt 09 des Heftdrahtes
06 ist. Ab dem Zeitpunkt t = 0 beginnt sich dieser Drahtabschnitt 09 heranzubilden;
seine Länge nimmt bis zum Zeitpunkt T
1 linear zu. Zum Zeitpunkt T
1 hat der Endabschnitt die Länge I erreicht und wird vom Vorsprung 08 des Heftkopfes
01 und der Kante 21 als Drahtabschnitt 09 mit dieser Länge I vom Heftdraht 06 abgeschert.
Ab dem Zeitpunkt T
1 bildet sich am heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04 ein neuerlicher überstehender
Drahtabschnitt 09, dessen Länge wiederum linear zunimmt. Dieser neuerliche Drahtabschnitt
09 wird zum Zeitpunkt T
2 vom Vorsprung 17 des zweiten Heftkopfes 02 und der Kante 21 ebenfalls mit einer Länge
I als Drahtabschnitt 09 abgeschert. Der Vorgang wiederholt sich ab dem Zeitpunkt T
2, so dass zum Zeitpunkt T
3 abermals ein Drahtabschnitt 09 der Länge I vom Vorsprung 08 des ersten Heftkopfes
01 und der Kante 21 und zum Zeitpunkt T
4 ein Drahtabschnitt 09 der Länge I vom Vorsprung 17 des zweiten Heftkopfes 02 und
der Kante 21 usw., abgeschert wird.
[0030] Entsprechende Diagramme sind für den Vorschub des Heftdrahtes 06 für die zweite Betriebsart,
d. h. bei Sammelproduktion, in Fig. 4a, 4b und 4c gezeigt. Im Heftapparat erfolgt
der Vorschub des Heftdrahtes 06 in der zweiten Betriebsart schubweise, wobei in den
Fig. 4a, 4b und 4c eine bevorzugte Variante für einen solchen schubweisen Vorschub
dargestellt ist. Die Art des Vorschubs lässt sich über den Servomotor 07 bequem einstellen.
Gemäß dem Beschleunigungs-Zeit-Diagramm der Fig. 4a wird der Heftdraht 06 ab dem Zeitpunkt
t = 0 bis zum Zeitpunkt t
1, wobei t
1 = T
1/2 ist, mit einer konstanten Beschleunigung a
0 beschleunigt. Ab dem Zeitpunkt t
1 bis zum Zeitpunkt T
1 wird der Heftdraht 06 mit einer Beschleunigung -a
0 mit gleichem Betrag wie a
0, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen, verzögert. Der zugehörige Geschwindigkeitsverlauf
des Heftdrahtes 06 ist in Fig. 4b gezeigt. Zwischen dem Zeitpunkt t = 0 und der Zeit
t
1 wächst die Geschwindigkeit v des Heftdrahtes 06 linear bis zu einem Spitzenwert v
2 an, um ab dem Zeitpunkt t
1 bis zum Zeitpunkt T
1 wieder linear auf den Wert 0 abzufallen. Dabei ist der Spitzenwert v
2 doppelt so groß wie die konstante Geschwindigkeit v
1 des Heftdrahtes 06 bei Doppelproduktion: v
2 = 2-v
1. Wie Fig. 4c zeigt, ist der Überstand des Heftdrahtes 06 am heftkopfseitigen Ende
des Zuführrohrs 04 in der Zeit von t = 0 bis T
1 auf den Wert I angewachsen. Zum Zeitpunkt T
1 wird dieser Überstand vom Vorsprung 08 des das heftkopfseitige Ende des Zuführrohrs
04 passierenden Heftkopfes 01 und der Kante 21 abgeschert und als Drahtabschnitt 09
mit einer Länge I mitgenommen. In der Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt T
1 und dem Zeitpunkt T
2, also zwischen dem Passieren des ersten Heftkopfes 01 und des zweiten Heftkopfes
02 am heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04, verbleibt der Heftdraht 06 in Ruhe
und erfährt keinen Vorschub. Sowohl seine Geschwindigkeit v als auch seine Beschleunigung
a sind null. Aus diesem Grund bildet sich auch kein überstehender Drahtabschnitt 09
am heftkopfseitigen Ende des Zuführrohrs 04 aus, so dass der Vorsprung 17 des zur
Zeit T
2 passierenden zweiten Heftkopfes 02 mit der Kante 21 auch keinen Drahtabschnitt 09
abschert. Erst nach Passieren des zweiten Heftkopfes 02, ab dem Zeitpunkt T
2, wird der Heftdraht 06 bis zum Zeitpunkt t
3 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben beschleunigt, um ab dem Zeitpunkt t
3 bis zum Zeitpunkt T
3, zu dem der erste Heftkopf 01 das heftkopfseitige Ende des Zuführrohrs 04 wieder
passiert, verzögert zu werden. Zum Zeitpunkt T
3 scheren der Vorsprung 08 des ersten Heftkopfes 01 und die Kante 21 daher wie zuvor
einen Drahtabschnitt 09 der Länge I ab und der erste Heftkopf 01 nimmt diesen mit.
Der Vorgang wiederholt sich wie soeben beschrieben. Auf diese Weise wird, ohne dass
ein Abstellen des zweiten Heftkopfes 02 nötig wäre, wozu der Betrieb des Heftapparates
unterbrochen werden müsste, eine Sammelproduktion des Heftapparates ermöglicht. Durch
geeignete Ansteuerung des Servomotors 07 lässt sich zwischen Doppelproduktion und
Sammelproduktion sogar während des Betriebs des Heftapparates beliebig umschalten.
Weil die Aussteuerung des Servomotors 07 auch durch einen Rechner erfolgen kann, ist
ein automatisches Umschalten zwischen Doppelproduktion und Sammelproduktion ebenfalls
möglich.
[0031] In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführung eines Heftapparates einmal in Vorderansicht
und einmal in Seitenansicht gezeigt. Neben einem ersten Heftkopfpaar 01, 02 weist
dieser Heftapparat ein zweites Heftkopfpaar 11, 12 auf, das am selben Heftzylinder
03 wie das erste Heftkopfpaar 01, 02 angeordnet ist, und zwar mit jeweils diametraler
Anordnung der Heftköpfe 01; 02, 11; 12. Die Heftkopfpaare 01, 02 und 11, 12 sind in
axialer Richtung des Heftzylinders 03 gestaffelt angeordnet. Die Heftköpfe 11; 12
weisen Vorsprünge 29; 31, z. B. Klingen 29; 30 auf. Ein erstes Zuführrohr 04 dient
zur Versorgung der Heftköpfe 01; 02 mit Drahtabschnitten 09, die von einem ersten
Heftdraht 06, wie oben beschrieben, von Vorsprüngen 08; 17 der Heftköpfe 01; 02 und
der Kante 21 abgeschert werden. Darüber hinaus ist ein zweites Zuführrohr 13 zur Versorgung
des Paars von Heftköpfen 11; 12 vorgesehen. Es weist am heftkopfseitigen Ende eine
Kante 32 auf. Durch dieses Zuführrohr 13 wird ein Heftdraht 14 zugeführt, von dem
die Vorsprünge 29; 31 der Heftköpfe 11; 12 mit der Kante 32 jeweils Drahtabschnitte
16 abscheren. Um ein Anstoßen eines Heftkopfes 01; 02 des ersten Paares von Heftköpfen
01; 02 an dem zweiten Zuführrohr 13 zu vermeiden, ist das Zuführrohr 13 auf die in
Fig. 5 gezeigte Weise versetzt und bildet zwischen den Heftkopfpaaren 01, 02 und 11,
12 zwei Biegungen.
[0032] Bei dieser Ausführung des Heftapparates führen bei der Doppelproduktion alle Heftköpfe
01; 02 und 11; 12 Heftungen aus. In der Sammelproduktion führt von jedem Heftkopfpaar
01, 02 und 11, 12 jeweils nur ein Heftkopf 01; 11 oder 02; 12 Heftungen aus. Beispielsweise
führen im Sammelbetrieb nur die Heftköpfe 01 und 11 Heftungen aus, während die Heftköpfe
02 und 12 durch geeignetes schubweises Zuführen der jeweiligen Heftdrähte 04 und 14
nicht mit jeweiligen Drahtabschnitten 09 und 16 bestückt werden, so dass sie auch
keine Heftungen ausführen können. Auf entsprechende Weise sind auch Heftapparate mit
noch mehr Paaren von Heftköpfen möglich.
[0033] Eine bevorzugte Ausführung der Zuführeinrichtung 33 eines Heftapparats zeigt die
Fig. 6 in schematischer Form. Zu sehen ist ein Heftzylinder 03 mit zwei Heftköpfen
01; 02 in der Seitenansicht und die einen Heftdraht 06 von einen Heftdrahtvorrat,
z. B. einer Drahtrolle 42 abwickelnde und den Heftköpfen 01; 02, bzw. einem der Heftköpfe
01; 02, zuführende Zuführeinrichtung 33. Um den Heftzylinder 03 in der Fig. 6 besser
erkennbar zu machen, ist er aus einer zu seiner Achse parallelen Blickrichtung gezeigt;
die Zuführeinrichtung 33 hingegen aus einer dagegen um 90° gedrehten Blickrichtung.
Tatsächlich ist die Förderrichtung des Heftdrahtes 06 im wesentlichen parallel zur
Achse des Heftzylinders 03, genauso wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt.
[0034] Zur Zuführeinrichtung 33 gehören ein erster Motor 37, z. B. Elektromotor 37 mit einem
von diesem angetriebenen ersten Fördereinrichtung 38, z. B. Walzenpaar 38 und ein
zweiter Motor 34, z. B. Elektromotor 38 mit einem von diesem angetriebenen zweiten
Fördereinrichtung 36, z. B. Walzenpaar 36, sowie eine Drahtschneidedüse 39 mit Zuführrohr
04 und Kante 21, und ein Sensor 41 mit Steuereinheit. Die Walzenpaare 36; 38 sind
voneinander durch einen Stauraum 43 beabstandet. Der von der Drahtrolle 42 abgewickelte
Heftdraht 06 läuft erst durch das erste Walzenpaar 38, durchquert den Stauraum 43,
läuft anschließend durch das zweite Walzenpaar 36 und erreicht schließlich den Zuführrohr
04 der Drahtschneidedüse 39, aus der er bei der Kante 21 austritt.
[0035] Wird der Heftapparat mit der Zuführeinrichtung 33 in der ersten Betriebsart betrieben,
so treibt der erste Motor 37 das erste Walzenpaar 38 an, welches den Heftdraht 06
von der bis zu 100 kg schweren Drahtrolle 42 kontinuierlich abwickelt. Mit der gleichen
konstanten Geschwindigkeit v, mit welcher der Heftdraht 06 von dem Walzenpaar 38 transportiert
wird, wird der Heftdraht 06 vom zweiten Walzenpaar 36, das vom schwächeren zweiten
Motor 34 angetrieben ist, in den Zuführrohr 04 eingeführt und tritt bei der Kante
21 aus der Drahtschneidedüse 39 aus. Wie weiter oben beschrieben, wird ein ausgetretener
Drahtabschnitt 09 abwechselnd von einem der Heftköpfe 01: 02 vom Heftdraht 06 abgetrennt
und mitgenommen.
[0036] In einer alternativen Ausführung der Zuführeinrichtung 33 sind die Walzen des zweiten
Walzenpaares 36 in der ersten Betriebsart vom Heftdraht 06 abstellbar, so dass der
Heftdraht 06 von dem ersten Walzenpaar 38 allein angetrieben wird.
[0037] In der zweiten Betriebsart, in welcher der Heftdraht 06 schubweise zugeführt wird,
treibt der erste Motor 37 das zweite Walzenpaar 38 wie in der ersten Betriebsart gleichförmig
an, so dass das zweite Walzenpaar 38 den Heftdraht 06 kontinuierlich von der Drahtrolle
42 abwickelt und transportiert, allerdings mit einer im Vergleich zur ersten Bettriebsart
halbierten Geschwindigkeit v, so dass pro Umdrehung des Heftzylinders 03 nur die Länge
einer einzigen Heftklammer von der Drahtrolle 42 abgewickelt wird. Im Unterschied
zur ersten Betriebsart wird der erste Motor 34 jedoch von der mit dem Sensor 41 verbundenen
Steuereinheit immer dann in Bewegung gesetzt, wenn der Sensor 41 den Durchgang des
mit Heftdraht zu versorgenden Heftkopfes 01 erfasst.
[0038] Solange das zweite Walzenpaar 36 steht, staut sich der von dem ersten Walzenpaar
38 geförderte Heftdraht 06 zwischen den Walzenpaaren 38; 36, und der Heftdraht 06
bildet in dem Stauraum 43 zwischen den Walzenpaaren 38; 36 eine in der Fig. 7 gestrichelt
eingezeichneten Zwischenvorrat, z. B Drahtschlaufe 44. Wenn die Steuereinheit den
Motor 34 in Bewegung setzt, wird Heftdraht 06 aus der Drahtschneidedüse 39 ausgegeben,
und die Drahtschlaufe 44 wird wieder gerade gezogen. Die Walzen des zweiten Paares
36 sind leichtgewichtig, mit geringem Trägheitsmoment, ausgeführt, um eine hohe Beschleunigung
durch den Motor 34 trotz geringer Leistung desselben zu ermöglichen, und die Klemmkraft
zwischen den Walzen des Paars 36 und dem Heftdraht 06 ist nicht wesentlich größer,
als zum Beschleunigen des Heftdraht 06 der Drahtschlaufe 44 erforderlich. Der zweite
Motor 34 bedarf daher keiner genauen Geschwindigkeitssteuerung; sobald der Heftdraht
06 in dem Stauraum 43 - rechtzeitig vor dem Durchgang des Heftkopfes 01 vor der Kante
21 - straff gezogen ist, schlüpft er zwischen den Walzen des Paars 36, so dass zwischen
dem Zeitpunkt des Straffwerdens des Heftdraht 06 und dem Abscheren durch den Heftkopf
01 die Vortriebsgeschwindigkeit des Heftdrahtes 06 durch die Geschwindigkeit v des
ersten Walzenpaars 38 bestimmt ist.
[0039] In Verbindung mit dem Abscheren schaltet die Steuereinheit den zweiten Motor 34 wieder
aus, so dass nach dem Abscheren kein Heftdraht 06 mehr aus der Drahtschneiddüse 39
austritt, bis der nicht zu versorgende Heftkopf 02 die Kante 21 passiert hat.
[0040] Sobald der Sensor 41 wieder den Heftkopf 01 erfasst, wiederholt sich der Zyklus.
Bezugszeichenliste
[0041]
- 01
- Heftkopf
- 02
- Heftkopf
- 03
- Heftzylinder
- 04
- Zuführrohr
- 05
- -
- 06
- Heftdraht
- 07
- Servomotor, Elektromotor
- 08
- Vorsprung, Klinge
- 09
- Drahtabschnitt
- 10
- -
- 11
- Heftkopf
- 12
- Heftkopf
- 13
- Zuführrohr
- 14
- Heftdraht
- 15
- -
- 16
- Drahtabschnitt
- 17
- Vorsprung, Klinge
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Ausnehmung
- 20
- -
- 21
- Kante
- 22
- Stufe
- 23
- Zylinder
- 24
- Bogen
- 25
- -
- 26
- Schließplatte
- 27
- Umfangskreis
- 28
- Biegerolle
- 29
- Vorsprung, Klinge
- 30
- -
- 31
- Vorsprung, Klinge
- 32
- Kante
- 33
- Zuführeinrichtung
- 34
- Motor, zweiter, Elektromotor
- 35
- -
- 36
- Fördereinrichtung, Walzenpaar, zweites
- 37
- Motor, erster, Elektromotor
- 38
- Fördereinrichtung, Walzenpaar, erstes
- 39
- Drahtschneiddüse
- 40
- -
- 41
- Sensor
- 42
- Heftdrahtvorrat, Drahtrolle
- 43
- Stau rau m
- 44
- Zwischenvorrat, Drahtschlaufe
- a
- Beschleunigung
- I
- Länge
- t
- Zeit
- v
- Geschwindigkeit
- a0
- Beschleunigung
- -a0
- Beschleunigung
- T1
- Zeitpunkt
- T2
- Zeitpunkt
- T3
- Zeitpunkt
- T4
- Zeitpunkt
- t1
- Zeitpunkt
- t2
- Zeitpunkt
- t3
- Zeitpunkt
- t4
- Zeitpunkt
- v1
- Geschwindigkeit, Wert
- v2
- Geschwindigkeit, Spitzenwert
1. Heftapparat mit einer Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) zum Zuführen wenigstens eines
kontinuierlichen Heftdrahtes (06; 14) aus einem Heftdrahtvorrat (42) zu einem Heftapparat,
mit einer ersten Fördereinrichtung (38) zum kontinuierlichen Fördern des Heftdrahtes
(06; 14) aus dem Heftdrahtvorrat (42) und mit einer zweiten Fördereinrichtung (36),
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fördereinrichtung (38) den Heftdraht (06; 14) in einen Zwischenvorrat (44)
fördernd angeordnet ist, dass die zweite Fördereinrichtung (36) den Heftdraht (06;
14) aus dem Zwischenvorrat (44) intermittierend fördernd angeordnet ist.
2. Heftapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) einen Elektromotor (07; 34; 37) aufweist.
3. Heftapparat mit einer Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) für wenigstens einen kontinuierlichen
Heftdraht (06; 14), einer Trenneinrichtung (08, 17, 29, 31, 21, 32) zum Abtrennen
von Drahtabschnitten (09; 16) von dem zugeführten Heftdraht (06; 14) und wenigstens
einem ersten und einem zweiten Paar von Heftköpfen (01, 02; 11, 12), die mit den aus
dem wenigstens einem Heftdraht (06; 14) erzeugten Drahtabschnitten (09; 16) versorgbar
sind, und wobei wahlweise entweder in einer ersten Betriebsart beide Heftköpfe (01,
02; 11, 12) der beiden Paare Heftungen ausführend angeordnet sind oder in einer zweiten
Betriebsart nur die Heftköpfe (01; 11) des ersten Paares Heftungen ausführend angeordnet
sind, wobei in der zweiten Betriebsart die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) den
Heftdraht (06; 14) schubweise zuführend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) einen Elektromotor (07; 34; 37) aufweist.
4. Heftapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (07; 34; 37) in der ersten Betriebsart nach einem ersten Geschwindigkeitszeit-Diagramm
und in der zweiten Betriebsart nach einem zweiten sich vom ersten unterscheidenden
Geschwindigkeitszeit-Diagramm angesteuert ist.
5. Heftapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) den Heftdraht (06;
14) kontinuierlich zuführend angeordnet ist.
6. Heftapparat nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) zwischen einer ersten Betriebsart, in der
sie den Heftdraht (06; 14) intermittierend zuführt, und einer zweiten Betriebsart,
in der sie den Heftdraht (06; 14) kontinuierlich zuführt, umschaltbar ist.
7. Heftapparat nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) während des Betriebs zwischen der ersten und
der zweiten Betriebsart umschaltbar ist.
8. Heftapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fördereinrichtung (38) den Heftdraht (06; 14) in einen Zwischenvorrat
(44) fördert, dass eine zweite Fördereinrichtung (36) den Heftdraht (06; 14) aus dem
Zwischenvorrat (44) intermittierend fördernd angeordnet ist.
9. Heftapparat nach einem der Ansprüche 6 und 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fördereinrichtung (36) in der ersten Betriebsart vom Heftdraht (06; 14)
abgestellt ist.
10. Heftapparat nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitzengeschwindigkeit des Heftdrahtes (06; 14) in der zweiten Betriebsart doppelt
so groß ist wie eine Geschwindigkeit des Heftdrahtes (06; 14) in der ersten Betriebsart.
11. Heftapparat nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Heftdraht (06; 14) in der zweiten Betriebsart während des Zuführens gleichmäßig
beschleunigt oder abgebremst bewegt ist.
12. Heftapparat nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (04, 07, 13; 33) einen Sensor (41) zum Erfassen der Position
des jeweiligen mit Drahtabschnitten (09; 16) zu versorgenden Heftkopfes (01, 02; 11,
12) umfasst.
13. Heftapparat nach Anspruch 12 und 3 oder 6, und dass die zweite Fördereinrichtung (36)
in der zweiten Betriebsart anhand der Erfassungsergebnisse des Sensors (41) gesteuert
ist.
14. Heftapparat nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeder Fördereinrichtung (36; 38) ein eigener Elektromotor (34; 37) zugeordnet
ist.
15. Heftapparat nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Fördereinrichtung (36; 38) ein Stauraum (43)
für den Zwischenvorrat (44) angeordnet ist.
16. Heftapparat nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtungen (36; 38) jeweils ein Walzenpaar (36; 38) umfassen.
17. Heftapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heftköpfe (01, 02; 11, 12) an einem Heftzylinder (03) angeordnet sind.
18. Heftapparat nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von gestaffelt am Heftzylinder (03) angeordneten Paaren von Heftköpfen
(01, 02; 11, 12).
19. Heftapparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (08, 17, 29, 31, 21, 32) Klingen umfasst, die paarweise zum
Abscheren des Heftdrahtes (06; 14) zusammenwirken.
20. Heftapparat nach Anspruch 1, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass an den Heftköpfen (01; 02; 11; 12) Klingen (08; 17; 29; 31) ausgebildet sind.
21. Heftapparat nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heftapparat mindestens einen Heftzylinder (03) mit mindestens einem Heftkopf
(01; 02; 11; 12) aufweist.
22. Heftapparat nach Anspruch 1, 3 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei axial nebeneinander angeordnete Heftköpfe (01; 02; 11; 12) angeordnet
sind.
23. Heftapparat nach Anspruch 1, 3 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Umfangsrichtung eines Heftzylinders (03) mindestens zwei versetzte
Zuführeinrichtungen (04, 07, 13; 33) angeordnet sind.