CH678510A5

CH678510A5 -

Info

Publication number: CH678510A5
Application number: CH1463/88A
Authority: CH
Inventors: Frank Dr Schumann
Original assignee: Brehmer Buchbindereimaschinen
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1991-09-30
Also published as: IT1219246B; GB2204274A; JPS63307991A; GB2204274B; IT8867390A0; GB8810092D0; DE3810457A1; DD260260A1; US4858539A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Rotationshefteinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Rotationshefteinrichtung, insbesondere mit separat angetriebenen Heftköpfen, findet zum Heften von Einzelbogen in Verbindung mit Rollenrotati-onsdruckmaschinerr bzw, Falzmaschinen zur Herstellung von Einiagenbroschuren und Mehrlagenerzeugnissen Verwendung.

In der Patentschrift DD 241 045 sind Verfahren und Vorrichtung für Einzelbogen und Buchfadenheftung vorgeschlagen. Dabei wird der Heftfaden mittels der Zuführnadeln des Heftkopfes durch den Bogen gestossen, wobei die Fadensehnen aufgespannt werden. Die zwischen den Zuführnadeln paarweise angeordneten Rückführnadeln ergreifen den solcherart aufgespannten Faden und führen ihn durch Einstechöffnungen zurück, wodurch der Heftvorgang am Einzelbogen abgeschlossen ist. Die gestrafften Fadenenden können nunmehr mit dem Heftgut mittels Knoten bzw. bei vorausgegangener Klammerbildung mittels Schweissen oder Kleben verbunden werden. Der Antrieb des Heftkopfes erfolgt von einer zentralen Welle und stellt eine Kombination von Kurven und Gliedergetrieben dar. Nachteile entstehen dieser Lösung vor allem durch die infolge des feststehenden Heftgutes begrenzten Produktivität.

In der DD-PS 75 297 sind Verfahren und Vorrichtung zum Fadenheften von Falzbogen vorgeschlagen.

Hierbei wird das Heftgut mittels Klemmeinrichtung auf einem Zylinder arretiert und geschnittener texti-ler, thermoplastischer oder imprägnierter Faden von Heftnadeln durch den Bogen gestossen. Die entstehenden Fadenenden oder Schlaufen passieren während ihres Zylinderumlaufes Einrichtungen, mittels derer sie gesiegelt oder verleimt werden. Der Antrieb der Vorrichtung erfolgt, indem im Zentrum des rotierenden Zylinders eine Steuerkurve fest angeordnet ist, welche die radiale Bewegung der über Kurvenrollen mit ihr verbundenen Heftnadeln steuert, wobei dieser Kontakt durch Druckfe-dern aufrechterhalten wird. Nachteilig wirken sich bei dieser Lösung vor allem das Auftreten der Fliehkraft und Schwingungsanfälligkeit an den durch den Kurvenscheibenantrieb ausgelösten Elementen des Feriigungsmittels, die nicht mögliche schnelle Austauschbarkeit der Heftelemente und die Beschränkung auf die Bindeverfahren Holländern und Siegeln infolge der begrenzten Zahl nutzbarer unterschiedlicher Bewegungsgesetze aus.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Produktivitätserhöhung beim Einzelbogenheften herbeizuführen, so dass eine Anwendung in Verbindung mit modernen Falzmaschinen und Rollenrotationsdruckmaschinen gewährleistet ist

Dazu ist die Aufgabe zu lösen, eine Einrichtung zu schaffen, mittels derer das bewegte Heftgut durch Heftköpfe bearbeitet werden kann, deren Antriebsprinzip eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zulässt, sowie auch die schnelle Austauschbarkeit bzw. Verstellbarkeit der Heftköpfe gestattet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäss sind dazu in an sich bekannter Weise auf dem Umfang eines Heftzylinders Bo-gengreifelemente und Heftköpfe zum Heften von Einzelbogen angeordnet. Entlang des Zylinderum-fanges sind dem Heftzylinder Einrichtungen zugeordnet, welche je nach Art der Hefttechnologie für die Fertigung notwendig sind. Während des Nadeleinstiches gegen das Papier ist stets die Wirkung eines Gegenlagers am Zylinderumfang nötig.

Beim Zylinderfadensiegeln sind nacheinander Fa-denzuführ- und -schneideinrichtung und Siegelschiene positioniert. Beim Knotenfadenheften sind Fadenzuführ- und -schneideinrichtung, beim Draht-heften Schneideinrichtung und Drahthefteinrich-tung an den Heftzylinder angestellt. Jeder der vorgesehenen Heftköpfe verfügt über eine Antriebswelle, durch welche er mit dem Hauptantrieb verbunden ist. Der Antrieb der Nadeln und Knotelemente erfolgt im Heftkopf selbst vorzugsweise über Kurvenscheiben. Dabei wird die Verbindung der Heftköpfe mit dem Hauptantrieb bei der Einzylinderbauweise vorzugsweise durch mehrere Heftkopizahnräder hergestellt, die mit einem zentralen, auf einem Lager auf der Zylinderantriebswelle umlaufenden Rad kämmen. Die Drehzahl wird von der Zylinderantriebswelle abgenommen und durch ein Getriebe auf die Antriebswellen der Heftköpfe übersetzt, wodurch die Drehzahl der Heftkopfan-triebswellen der Drehzahl oder einem ganzzahügen Vielfachen der Drehzahl der Zylinderantriebswelle entspricht, so dass bei einer Umdrehung der Zylinderantriebswelle die Funktionen des Heftkopfes adäquat dazu ablaufen.

Bei einer modifizierten Ausführung - Doppelzylinderbauweise - sind zwei Zylinder mit Aufnahmeeinrichtungen für die Bogengreifer drehbar auf einer Achse gelagert. Zwischen den Zylindern sind gegebenenfalls axial verschiebbar nahe des Zylin-derumfanges Heftköpfe angeordnet Ein bzw. mehrere Heftkopfantriebswellen bzw. Zwischenwellen zu deren Antrieb sind über Zahnriemen mit einer fest auf der Zylinderachse angeordneten Zahnscheibe verbunden. Bei Drehung des Zylinders kommen an der Zahnscheibe der Zylinderwelle stets andere Zahnriemenabschnitte in Eingriff, was gleichfalls ermöglicht, dass einer Zylinderumdrehung eine Heftkopfantriebswellenumdrehung zugeordnet ist. Das seitliche Verschieben des Heftkopfes zwecks Lageänderung der Heftlinie zur Bogen-förderlinie ist beispielsweise durch Zwischenwellen möglich.

Somit ist es möglich, die Heftköpfe der verschiedenen Bindeverfahren mit demselben Antriebsprinzip zu betreiben. Sofern die autarken Antriebsprinzipien der einzelnen Heftkopfversionen keine Leistungsgrenzen markieren, kann mittels des beschriebenen Antriebssystems eine Anpassung des Zylinderheftens an die Produktivität von neueren Rollenrotationsdruck- und Falzmaschinen gewährleistet werden. Darüber hinaus gestattet das Antriebsprinzip eine weitergehende Anpassung an ein wechselndes Produktionssortiment

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Durch Nutzung des Falzklappenzylinders oder eines anderen in der Rollenrotationsdruckmaschine ohnehin vorhandenen Zylinders zum Heften wird wesentlich Aufwand gespart. Dies betrifft vor allem die Bogenzuführung und die Beschickung des Falzes. Ausserdem wird durch den Wegfall des Zuführ- und Abführzylinders und damit weniger Bo-genübergaben, die Heftgenauigkeit bzw. der Abstand zwischen Falz- und Heftlinie reduziert. Wird beispielsweise der Falzklappenzylinder als Heftzylinder genutzt, ist lediglich dieser axial und am Umfang verstellbar zu gestalten. Dazu sind prinzipiell die genannten Mittel anwendbar. Die Verarbeitungsgutführung erfolgt weiter mittels der Falzklappen.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Heftzylinder mit Antriebswelle, Übersetzungsgetriebe, Heftkopf und Bogengreifer;

Fig. 2 Heftzylinder mit Heftkopf, Einrichtungen zum Fadensiegeln und dargestellten Phasen des Fa-densiegelns;

Fig. 3 Heftkopf für das Fadensiegeln mit Ferti-gungs- und Antriebselementen;

Fig. 4 Zweizylinderausführung mit Zahnriementrieb;

Rg. 5 Zweizylinderausführung mit Zahnriementrieb in Schnittdarstellung mit Hilfewellen zwecks axialer Heftkopfverstellung;

Fig. 6 Zweizylinderausführung mit Heftkopfver-stelleinrichtung im Schnitt A-A;

Fig. 7 Zweizylinderausführung mit Antriebszahnrad im Schnitt B-B;

Fig. 8 Heftzylinder mit Heftköpfen und Einrichtungen für das Knotenfadenheften;

Fig. 9 Die Nutzung des Heftzylinders als Falzmesser- und Heftzylinder für Rückstichdrahtheftung.

Auf der Zylinderantriebswelle 1 ist das Zahnrad 2 angeordnet, welches mit dem Zahnrad 3 auf der Welle 4 kämmt. Das Zahnrad 5, welches mit der Welle 4 umläuft, steht mit dem Sonnenrad 6 im Eingriff, welches das letzte Rad des Drehzahlübersetzungsgetriebes bildet. Durch das Sonnenrad 6 werden die auf den Heftkopfantriebswellen 7 der Heftköpfe 8 angeordneten, als Planetenräder umlaufenden Zahnräder 9 angetrieben, so dass bei einer Umdrehung der mit dem Heftzylinder 10 verbundenen Zylinderantriebswelle 1 von den Heftkopfantriebswellen 7 gleichzeitig eine oder ein ganzzahliges Vielfaches an Umdrehungen realisiert wird. Die Steuerkurve 11 dient zum Antrieb der Bogengreif-elemente 12, durch welche der Bogen 13 erfasst, arretiert bzw. nach dem Heften freigegeben wird (Fig. 1). Zum Fadensiegeln sind in Abhängigkeit von der Bearbeitungsreihenfolge die erforderlichen Fertigungselemente entlang des Heftzylinderumfan-ges angeordnet. Beginnend mit der Fadenzuführ-und -schneideinrichtung 14 sind nachfolgend Bo-genzuführeinrichtung 15, Gegenlager 16, Siegelschiene 17 und Bogenabnahmeeinrichtung 18 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt ausserdem den Heftkopf 8 mit Einstechnadel 19, Nadelträger 20 und Steuerkurve 21. In Bearbeitungsrichtung sind auch die Phasen der Fadenklammerbildung markiert. Die Fig. 3 zeigt den modifizierten Heftkopf 8 für das Fadensiegeln in Arbeitsstellung. Dargestellt sind die Einstechnadeln 19 und deren Austrittsöffnungen 22 im Heftzylinder 10. Die Nadelträger 20 sind über die Schubstange 23 bzw. über das Stützelement 24 mit der Steuerkurve 21 verbunden, welche auf der Heftkopfantriebswelle 7 befestigt ist.

In der Zweizylinderausführung des Heftzylinders in der Fig. 4 und 5 ist der Antrieb der Heftköpfe 8, welche zwischen der rechten Zylinderhälfte 25 und der linken Zylinderhälfte 26 montiert sind, realisiert. Der Zahnriemen 27 verbindet dazu die Zahnriemenscheibe 28 auf der Zyiinderachse 37 mit den Zahnriemenscheiben 29, 30 je eines Paares Zwischenwellen 31, 32, wobei Zahnrad 33 mit dem Abtriebsrad 34 des Heftkopfes 8 kämmt. Der Heftkopf B seinerseits ist auf dem Heftkopfbefesti-gungszapfen 35 verschiebbar arretiert, wodurch die Verstellbarkeit der Heftköpfe 8 gegeben ist. Zur Gewährleistung einer zwangsläufigen Übersetzung ist der Antrieb mit Riemenspannelementen 36 ausgestattet.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die Zweizylinderausführung mit Einrichtungen zur Verstellung des Heftkopfes 8. Der Schnitt entlang der Zylinderachse 37 zeigt, ausgehend von einem Antriebszahnrad 38, den Heftkopf 8 auf einem Heftkopfträger 39 positioniert, welcher seinerseits auf Bolzenträger armierten Stützbolzen 40 verschiebbar gelagert ist. Der Bolzenträger 41 ist mit einem ortsfesten Schneckenrad 42 gepaart, durch dessen Verdrehung der Heftkopfträger 39 auch um die Zylinderachse 37 relativ zu den Bogenführungselementen geschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck ist das Schneckenrad 42 in einer Führung 43 fixiert. Im Bereich der axialen Verstellung verfügt der Heftzylinder 10 über eine Verkleidung 44.

Das in Fig. 8 dargestellte Knotenfadenheften realisiert sich mittels der Fadenzufuhr-und - schneideinrichtung 14, sowie der Bogenzufüh-reinrichtung 15 und der Bogenabnahmeeinrichtung 18. Darüber hinaus ist im Bereich des Knotenheftvorganges das Gegenlager 16 an den Heftzylinder 10 angestellt. Als in den Heftköpfen 8 integrierte Fertigungselemente wirken die gekrümmte Nadel 45, der Knoter 46 sowie die Hakennadel 47.

In der Fig. 9 wird die Nutzung des Heftzylinders 10 als Falzmesser- und Heftzylinder 48 für Rückstichdrahtheftung dargestellt. Der Falzmesser-und Heftzylinder 48 ist mit drei Heftköpfen 8 und drei Falzmessern 49 ausgestattet, die zwecks Formatverstellung nach bekannter Art verstellbar ausgebildet sind.

Der Falzmesser- und Heftzylinder 48 arbeitet mit bekannten Drahtheftzylindern 50 und bekannten Falzklappenzylindern 51 mit Falzklappen 52 zusammen. Zusätzliche Getriebe an den Bogengreifele-menten 12 sorgen dafür, dass der Falzlinie des Verarbeitungsgutes nacheinander der Heftkopf 8 und das Falzmesser 49 zugeordnet sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Rotationshefteinrichtung mit einem zylinderförmigen Heftkopfträger und separat angetriebenen, zur Realisierung verschiedener Einzelbogen-Binde-verfahren, insbesondere zum Drahtheften, Fadensiegeln oder Knotenfadenheften austauschbaren Heftköpfen, sowie ortsfest, entlang des Umfangs des zylinderförmigen Heftkopfträgers angeordneten Bearbeitungseinheiten und auf dem zylinderförmigen Heftkopfträger angeordneten Bogenfüh-rungselementen, gekennzeichnet dadurch, dass eine Heftkopfantriebswelle (7), mit der jeder austauschbare Heftkopf (8) mit einem auf der Zylinderantriebswelle (1) umlaufenden und/oder auf der Zylinderachse (37) feststehenden Übertragungselement direkt und/oder über Zwischenwellen (31, 32) derart in Verbindung steht, dass die Heftkop-fantriebswelle (7) mit jeder Heftzylinderumdrehung eine oder ein ganzzahliges Vielfaches an Umdrehungen realisiert.

2. Rotationshefteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheiten am Zylinderumfang wie Fadenzuführ- und Schneideinrichtung (14), Gegenlager (16) und Siegelschiene (17), je nach gefordertem Bindeverfahren zusammen mit den Heftköpfen (8) gegeneinander austauschbar gestaltet sind.

3. Rotationshefteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen für den Faden- oder Drahteinstich in die zu heftenden Bogen und/oder für die Faden- oder Drahtklammerbildung und/oder für die Knotenbildung durch die Heftköpfe (8) vorgesehen sind.

4. Rotationshefteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheiten am Umfang des Heftzylinders aus Fadendüse mit Schneidrad (14), Gegendruckelement (16) und Siegelelement (17) bestehen und mit den Heftköpfen (8) zusammenarbeiten.

5« Rotationshefteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass formschlüssige band- oder kettenförmige Übertra-gungsmittel, wie Zahnriemen oder Ketten (27) vorgesehen sind, über welche die formschlüssigen Übertragungsräder (29, 30} der Zwischenwellen (31, 32) mit einem weiteren formschlüssigen Übertragungs-rad (28) auf der Zylinderachse (37) verbunden sind.

6. Rotationshefteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe angeordnet ist, dessen Antriebsrad fest mit der Zylinderantriebswelle (1) verbunden das Drehmoment einer Welle (4) übergibt, die es einem auf der Zylinderantriebswelle (1) angeordneten, unabhängig von dieser beweglichen Sonnenrad (6) übergibt, welches alle Zahnräder (9) für die Heftköpfe (8) antreibt

7. Rotationshefteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem zylinderförmigen Heftkopfträger zusätzlich noch Elemente (49) zum Falzen der Bogen (13) angeordnet sind.

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