Die Erfindung bezieht sich auf eine Heftvorrichtung zum Zusammenheften von einem Stapel Blätter mittels Heftklammern, die im Heftkopfbereich von einem Heftdraht-Vorrat abgeschnitten und geformt werden, mit einer Heftdraht-Transportvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Dicke eines zu heftenden Blattstapels den Heftdraht um einen entsprechenden Abschnitt transportiert und die eine bewegbare Heftdraht-Schneidvorrichtung aufweist, die den Heftdraht in Abhängigkeit von der Dicke des zu heftenden Blattstapels zentrisch zu einer Klammerformvorrichtung am Heftkopf positioniert, bei der

• – die Heftdraht-Transportvorrichtung von einem in seiner Antriebsrichtung umkehrbaren Schrittmotor antreibbar ist, der von einer die Dicke des zu heftenden Stapels feststellenden Meßvorrichtung ansteuerbar ist,
• – der Schrittmotor über eine nur in der Heftdraht-Transportrichtung wirksame Kupplung mit der Heftdraht-Transportvorrichtung gekuppelt ist,
• – der Schrittmotor mit einer eine Verschiebung der Heftdraht-Schneidvorrichtung steuernden, bewegbaren Steuernocken- oder Steuerkurveneinheit ständig gekuppelt ist und
• – die Steuernocken- oder Steuerkurveneinheit Steuerabschnitte aufweist, die unterschiedlichen Blattstapeldicken zugeordnet sind, gemäß Patent 197 12 876.

Bei der Heftvorrichtung gemäß Patent Nr. 197 12 876 wird der Heftdraht von einem Transportrollenpaar transportiert, von denen eine Transportrolle angetrieben wird. Eine mit der angetriebenen Transportrolle verbundene Steuerkurveneinheit ist mit einer Heftdraht-Schneidvorrichtung derart gekoppelt, daß die Steuerkurveneinheit vor und zurück bewegbar ist. Um den Heftdraht kontinuierlich vorwärts transportieren zu können ist eine Freilaufkupplung zwischengeschaltet, die eine Drehrichtungsumkehr des Antriebs zum Zurückstellen der Steuerkurveneinheit ermöglicht, ohne die Transportrichtung des Heftdrahtes zu ändern. Mit dieser Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich, den bereits transportierten und zur Heftklammerbildung bereitstehenden Heftdraht wieder zurückziehen zu können, um beispielsweise bei einer Funktionsstörung den Heftdraht in seine Ausgangsstellung zurücktransportieren zu können.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Antriebsvorrichtung einer Heftvorrichtung, die sowohl den Heftdrahttransport als auch eine Heftdraht-Schneidvorrichtung steuert, so auszugestalten, daß die Heftdrahttransportrichtung umkehrbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht,

• – daß zwei um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagerte Zahnräder über eine Freilaufkupplung miteinander verbunden sind,
• – daß das eine Zahnrad mit der Steuernocken- und/oder Steuerkurveneinheit starr verbunden ist und mit einem ortsfesten Zahnrad eines Schrittmotors in Eingriff steht,
• – daß das andere Zahnrad mit einem Heftdraht-Transportrad starr verbunden ist und mit einem Zahnrad in Eingriff steht, das axial zum ortsfesten Zahnrad verschiebbar gelagert ist und
• – daß das verschiebbare Zahnrad formschlüssig mit dem ortsfesten Zahnrad in Eingriff bringbar ist.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung greift an dem verschiebbaren Zahnrad eine Druckfeder an, die sich an dem ortsfesten Zahnrad abstützt, wobei die beiden Zahnräder mit gegenüberliegenden Stirnverzahnungen versehen sind, die durch Bewegen des verschiebbaren Zahnrades miteinander in Eingriff bringbar sind. Die Verschiebung des bewegbaren Zahnrades erfolgt mittels eines Hubmagneten, der die Stirnverzahnungen der Zahnräder in Eingriff bringt, so daß die Heftdraht-Transportrolle unter Umgehung der Freilaufkupplung unmittelbar von dem Schrittmotor entgegen der eigentlichen Transportrichtung antreibbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt jeweils in schematischer Darstellung in der

1 die Vorrichtung in einer Schrägansicht unter Weglassung der Heftdraht-Führungsmittel und

2 die Vorrichtung gemäß 1 in einer Draufsicht mit den Heftdraht-Führungsmitteln.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren und Positionieren eines Heftdrahtabschnitts ist Teil einer handelsüblichen, nicht näher beschriebenen Heftvorrichtung 1 zum Formen und Eintreiben von Heftklammern in einen Blattstapel.

Der Gegenstand der Erfindung betrifft die besondere Ausbildung einer Vorrichtung zum Rücktransport eines Heftdrahtes bei einer Heftvorrichtung gemäß Patent Nr. 197 12 876.

Die Heftvorrichtung 1 weist in üblicher Weise einen Heftkopf 2 auf, an dem ein Klammerformer und Klammereintreiber 3 bewegbar angeordnet ist, dessen Aufbau und Wirkungsweise nicht Gegenstand der Erfindung ist und der deshalb auch nicht näher beschrieben wird.

Im Bereich des Heftkopfes 2 ist eine Heftdraht-Schneidvorrichtung 4 angeordnet, die quer zur Eintreibrichtung "A" in Pfeilrichtung "B" verschiebbar geführt ist. Hierzu sind die Heftvorrichtung 1 und die Schneidvorrichtung 4 mit einer aus der 1 ersichtlichen Prismenführung 1a bzw. 4a zur formschlüssigen Führung der Schneidvorrichtung 4 versehen. An der Schneidvorrichtung 4 ist ein in der 2 schematisch dargestelltes Schneidmesser 15, 24 mit keilförmigen Schneiden angeordnet, dessen beweglich geführtes Messer 15 von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung der Heftvorrichtung 1 quer zum Heftdraht bewegbar ist. Die keilförmigen Schneiden des Schneidmessers 15 bzw. 24 schneiden den Heftdraht so ab, daß die Drahtenden keilförmig angespitzt werden, so daß sie leichter in den Blattstapel eindringen können.

An einem Vorsprung 4b der Schneidvorrichtung 4 greift ein gabelförmig ausgebildetes Ende 8a eines ersten Armes eines Steuerhebels 8 formschlüssig an, der um ein ortsfestes Lager 9 schwenkbar gelagert ist. Ein am Ende 8b eines zweiten Armes des Steuerhebels 8 angeordneter Vorsprung greift formschlüssig in eine Steuerkurve 6a bzw. 6b einer Steuerkurveneinheit 6 ein.

Die Steuerkurveneinheit 6 ist um eine ortsfeste Welle 7 drehbar gelagert. Auf der Welle 7 ist eine Freilaufkupplung 10 drehbar gelagert, deren eines Ende ein Zahnrad 11 aufweist, das mit der Steuerkurveneinheit 6 fest verbunden ist. In das Zahnrad 11 der Freilaufkupplung 10 greift ein Zahnrad 5b ein, das an der Motorwelle 5a eines an der Heftvorrichtung 1 gelagerten Schrittmotors 5 befestigt ist.

Das andere Ende der Freilaufkupplung 10 ist als Zahnrad 12 ausgebildet, das mit einem auf der Welle 7 drehbar gelagerten Transportrad 13 fest verbunden ist. Das Zahnrad 11 und das Zahnrad 12 der Freilaufkupplung 10 sind über ein nicht dargestelltes Gesperre bekannter Art miteinander gekuppelt, das bewirkt, daß das Transportrad 13 von dem Schrittmotor 5 nur in der Drehrichtung "D" bzw. in der Heftdraht-Transportrichtung "C" angetrieben werden kann.

In das Zahnrad 12 greift ein entlang seiner Drehachse auf bekannte, nicht dargestellte Weise in Pfeilrichtung „E" verschiebbar gelagertes und ständig mit dem Zahnrad 12 in Eingriff stehendes Zahnrad 27 ein, das um die gleiche Drehachse wie das Zahnrad 5a drehbar gelagert ist. Die Zahnräder 5a und 27 sind mit einander zugewandten Verzahnungen 28 gemäß 1 versehen. Zwischen den Zahnrädern 5a und 27 ist eine vorgespannte Druckfeder 29 angeordnet, welche die Verzahnungen 28 außer Eingriff hält. Die Verschiebung des Zahnrades 27 entgegen der Kraft der Druckfeder 29 erfolgt in nicht dargestellter Weise mittels eines Hubmagneten, der einen an dem Zahnrad 27 angreifenden Winkelhebel bewegt.

Die Steuerkurveneinheit 6 weist einen ersten, konzentrisch zur Drehachse der Welle 7 angeordneten Kurvenabschnitt 6a auf, der einer konstanten Mindest-Drahtabschnittlänge zugeordnet ist, die für eine Blattstapeldicke von beispielsweise zwei Blatt vorgesehen ist.

An den ersten Kurvenabschnitt 6a schließt ein zweiter Kurvenabschnitt 6b mit ansteigendem Kurvenverlauf an, der größeren Drahtabschnittlängen zugeordnet ist, die für eine Blattstapeldicke von beispielsweise 3 Blatt bis 10 mm vorgesehen sind. Die Stellung des Kurvenabschnitts 6a bzw. des jeweiligen Bereichs des Kurvenabschnitts 6b zu dem an diesem angreifenden Ende 8b des Steuerhebels 8 wird nach Maßgabe einer nicht dargestellten Meßvorrichtung bestimmt. Die Meßvorrichtung steuert den Schrittmotor 5, welcher die Steuerkurveneinheit 6 und das Transportrad 13 um einen der erforderlichen Länge des Drahtabschnitts entsprechenden Wert in Pfeilrichtung "D" dreht.

Die nicht dargestellte Meßvorrichtung kann ein die Stapeldicke abtastender Sensor sein oder durch eine Blattzählvorrichtung, eventuell in Verbindung mit einer Voreingabe des Papiergewichts, gebildet werden.

Die Drehung der Steuerkurveneinheit 6 in Pfeilrichtung "D" bewirkt im ansteigenden Bereich des Kurvenabschnitts 6b eine Verschiebung der Schneidvorrichtung 4 in die Pfeilrichtung "B" und zwar nach Maßgabe der festgestellten, zu heftenden Blattstapeldicke.

An dem Transportrad 13 liegt eine Andrückrolle 14 federbeaufschlagt an, die an einem schwenkbaren Arm 16 drehbar gelagert ist. An dem Arm 16 greift ein um ein Lager 17 schwenkbarer Betätiger 18 an, der mittels eines Seilzugs 19 derart bewegbar ist, daß die Andrückrolle 14 zum Einfädeln des Heftdraht-Anfangs von der Transportrolle 13 abgehoben werden kann.

Der Heftdraht 23 (in 1 strichpunktiert angedeutet), der von einer nicht dargestellten Vorratsrolle über ein flexibles Führungsrohr 21 zu der Heftvorrichtung 1 geleitet wird, passiert ein in 2 dargestelltes, heftvorrichtungsseitig befestigtes Eingangsrohr 20, das in den Eingangsspalt des zum Drahttransport dienenden Transportrades 13 und der Andrückrolle 14 mündet. Nach dem Verlassen des Transportrades 13 bzw. der Andrückrolle 14 betätigt der Drahtanfang einen nicht näher dargestellten Schalter 25, der dem Benutzer signalisiert, daß der Heftdraht an der Heftvorrichtung 1 angekommen ist. Der Heftdrahttransport erfolgt bis zu dieser Position durch eine nicht dargestellte Einfädelvorrichtung. Ab dieser Position wird der Heftdraht 23 dann von dem durch den Schrittmotor 5 angetriebenen Transportrad 13 durch ein Leitrohr 22 bis zu einer Schneidposition an der Schneidvorrichtung 4 transportiert.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung zum Transportieren und Positionieren eines Heftdrahtabschnitts ist folgende:

Der Betrieb der Heftvorrichtung 1 und der Antrieb des Schrittmotors 5 erfolgt mittels einer nicht dargestellten Steuervorrichtung bekannter Art, welche den funktionsgerechten Ablauf sicherstellt.

Die Heftvorrichtung ist so konzipiert, daß die Dicke eines jeden einzelnen zu heftenden Blattstapels gemessen und dazu passend die geeignete Länge des Heftdrahtabschnitts für die Heftklammer bestimmt wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, unmittelbar hintereinander Blattstapel unterschiedlicher Dicke ohne Unterbrechung heften zu können. Es ist aber auch möglich, einen bereits transportierten und zur Heftklammerbildung bereitstehenden Heftdraht wieder zurückziehen zu können.

Die Steuerkurveneinheit 6 nimmt jeweils vor einem Heftzyklus eine Ausgangsstellung ein, die von einem der Ausgangsstellung zugeordneten Sensor bestimmt wird, der beispielsweise eine ortsfeste Lichtschranke sein kann, in die eine an der Steuerkurveneinheit 6 angeordnete Fahne eintaucht (nicht dargestellt).

In der Ausgangsstellung der Steuerkurveneinheit 6 gemäß 1 und 2 ist wie bereits erwähnt der konzentrische Kurvenabschnitt 6a wirksam. Über den mit dem einen Ende 8b an dem Kurvenabschnitt 6a anliegenden Steuerhebel 8 wird über dessen anderes Ende 8a die Schneidvorrichtung 4 ebenfalls in einer Ausgangsstellung positioniert, die der Mindest-Drahtabschnittlänge zugeordnet ist.

Die Ausgangsstellung der Schneidvorrichtung 4 bzw. der Schneidmesser 15, 24 ist so festgelegt, daß ein abzuschneidender Drahtabschnitt zentrisch zu dem Former und Eintreiber 3 des Heftkopfes 2 positioniert wird. Die Ausgangsstellung der Schneidvorrichtung 4 kann mittels des als Exzenter ausgebildeten Vorsprungs 4b justiert werden (nicht dargestellt).

Wenn nun der Schrittmotor 5 in Gang gesetzt wird, dann dreht dieser die Steuerkurveneinheit 6 in die Pfeilrichtung "D" und nimmt dabei über die in dieser Drehrichtung als Mitnahmekupplung wirkende Freilaufkupplung 10 auch das Transportrad 13 in die Pfeilrichtung "D" mit.

Wenn der Drahtanfang noch nicht seine Ausgangsstellung in der Schneidposition eingenommen hat, was die erwähnte Steuervorrichtung über den noch nicht betätigten Schalter 26 an der Schneidvorrichtung 4 feststellt, dann wird zunächst der hierzu erforderliche Heftdrahttransport durchgeführt. Hierzu dreht der Schrittmotor 5 die Steuerkurveneinheit 6 in Pfeilrichtung "D" nur so weit, wie der konzentrische Kurvenabschnitt 6a reicht, so daß zwar ein Heftdrahttransport in Pfeilrichtung "C" erfolgt, die Schneidvorrichtung 4 jedoch ihre Ausgangsstellung beibehält. Dieser Heftdrahttransport erfolgt durch wechselweises Ändern der Drehrichtung des Schrittmotors 5 so oft, bis der Drahtanfang den besagten Schalter 26 betätigt.

Danach löst die Steuerschaltung eine festgelegte Anzahl von Schaltschritten des Schrittmotors 5 aus, welche den Drahtanfang wie bereits erwähnt in die Schneidposition und damit in die Ausgangslage bringt. Diese letzten Schaltschritte erfolgen ebenfalls in der vorstehend beschriebenen Weise innerhalb des durch den konzentrischen Kurvenabschnitt 6a begrenzten Drehbereichs der Steuerkurveneinheit 6.

Nun kann der normale Heftzyklus beginnen, indem der Schrittmotor in Gang gesetzt wird. Wenn die zu heftende Stapeldicke nur zwei Blatt beträgt, dann wird der Schrittmotor 5 über eine Steuervorrichtung bekannter, nicht dargestellter Art nach Maßgabe der die Blattstapeldicke feststellenden Meßvorrichtung so angesteuert, daß er die Steuerkurveneinheit 6 nur bis zum Ende des konzentrischen Kurvenabschnitts 6a dreht. Während dieser Bewegung des konzentrischen Kurvenabschnitts 6a wird der Steuerhebel 8 nicht bewegt, so daß auch die Schneidvorrichtung 4 mit dem Schneidmesser 15, 24 in der Ausgangsstellung verbleibt.

Während der Drehung der Steuerkurveneinheit 6 über die Länge des ersten, konzentrischen Kurvenabschnitts 6a in die Pfeilrichtung "D", erfolgt über das Transportrad 13 der Transport des Heftdrahts um eine Länge, die für die Bildung einer Heftklammer zum Zusammenheften von zwei Blättern erforderlich ist.

Nach erfolgtem Drahttransport wird der Schrittmotor 5 stillgesetzt und es erfolgt das Abschneiden des Drahtabschnitts. Hierzu wird das bewegliche Schneidmesser 15 durch nicht dargestellte Antriebsmittel der Heftvorrichtung 1 auf das feststehende Schneidmesser 24 zu bewegt, wobei die Bewegung so gesteuert wird, daß die Schneiden nicht gegeneinander stoßen.

Anschließend wird der abgeschnittene Drahtabschnitt von dem Former und Eintreiber 2 in bekannter, nicht dargestellter Weise zu einer Heftklammer geformt und in Pfeilrichtung "A" in den zu heftenden Blattstapel (nicht dargestellt) eingetrieben. Die aus dem Blattstapel austretenden Klammerenden werden in ebenfalls bekannter, nicht dargestellter Weise umgebogen und an die Rückseite des Blattstapels angelegt.

Wenn ein Blattstapel zu heften ist, der aus mehr als zwei Blättern besteht, dann stellt die erwähnte Meßvorrichtung die entsprechende Dicke fest und steuert in Abhängigkeit von diesem Wert den Schrittmotor 5, welcher die Steuerkurveneinheit 6 um einen entsprechend größeren Betrag in die Pfeilrichtung "D" dreht.

Dabei gleitet das eine Ende 8b des Steuerhebels 8 an dem ansteigenden Kurvenabschnitt 6b hoch, wodurch eine Verschwenkung des Steuerhebels 8 im Uhrzeigersinn erfolgt. Diese Verschwenkung im Uhrzeigersinn bewirkt eine Bewegung der Schneidvorrichtung 4 und des daran angeordneten Schneidmessers 15, 24 in Pfeilrichtung "B" und zwar um einen Betrag, der die Hälfte des Längenzuwachses des Drahtabschnitts gegenüber der der Ausgangsstellung zugeordneten Mindestdrahtlänge beträgt.

Beim gleichzeitigen Drehen der Steuerkurveneinheit 6 in die Pfeilrichtung "D" erfolgt über das Transportrad 13 der Transport der Heftdrahtes 23. Die Länge des transportierten Heftdrahtes entspricht der vorstehend beschriebenen Mindestdrahtlänge plus der Hälfte des durch die gemessene Blattstapeldicke erforderlichen Zuwachses der Drahtlänge.

Dadurch daß die Schneidvorrichtung 4 und das Schneidmesser 15, 24 um die Hälfte des Drahtabschnitt-Längenzuwachses in Pfeilrichtung "B" bewegt wurde und der Drahttransport um die Hälfte des Drahtabschnitt-Längenzuwachses in die Pfeilrichtung "C" transportiert wurde, ist der nun längere Drahtabschnitt ebenfalls zentrisch zu dem Former und Eintreiber 3 des Heftkopfes 2 positioniert.

Zwischen den Heftzyklen wird die Vorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, indem der Schrittmotor 5 in der entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben wird und dabei die Steuerkurveneinheit 6 entgegen der Pfeilrichtung "D" in die in der 1 und 2 dargestellte Lage zurückbewegt. Bei dieser Rückbewegung der Steuerkurveneinheit 6 bewirkt die Freilaufkupplung 10, daß das Transportrad 13 nicht angetrieben wird, so daß der Heftdraht seine Lage nicht verändert, wodurch er für den nächsten Transportzyklus bereitsteht.

Alle weiteren Drahtabschnittlängen, die durch Drehen der Steuerkurveneinheit 6 innerhalb des zweiten Kurvenabschnitts 6b mit ansteigendem Kurvenverlauf nach Maßgabe der die Dicke des zu heftenden Blattstapels feststellenden Meßvorrichtung bestimmt werden, werden in gleicher Weise transportiert und positioniert.

Da die Klammerlänge in der vorstehend beschriebenen Weise an die jeweiligen Blattstapeldicke anpaßbar ist, werden saubere und zuverlässige Heftungen erzielt.

Wenn nun das Heftgerät während des Funktionsablaufs stillgesetzt wird, beispielsweise um einen Papierstau zu beseitigen, kann der Fall eintreten, daß der Heftdraht bereits transportiert wurde und im Heftkopf 2 für eine Klammerbildung bereitsteht. Bei der anschließenden Inbetriebnahme des Heftgeräts geht die Steuervorrichtung davon aus, daß ein neuer Heftzyklus beginnt und transportiert die der gemessenen Stapeldicke zugeordnete Drahtlänge, obwohl schon ein entsprechender Drahtabschnitt bereitsteht. Dadurch würde in einem solchen Fall ein viel zu langer Drahtabschnitt bereitgestellt werden, welcher zu einer Funktionsstörung der Heftvorrichtung 1 führen würde. Eine solche Situation kann auch dann eintreten, wenn nach einer Funktionsstörung der bereitgestellte Drahtabschnitt nicht mehr der zu heftenden Stapeldicke entspricht.

Um derartige Störungen auszuschließen, wird der Heftdraht in einem solchen Fall vor einer erneuten Inbetriebnahme in eine Ausgangsstellung zurücktransportiert.

In diesem Falle wird bei der erneuten Inbetriebnahme der Heftvorrichtung 1 von deren Steuervorrichtung zunächst der Hubmagnet aktiviert, welcher das bewegbare Zahnrad 27 entgegen der Kraft der Feder 29 in Pfeilrichtung „E" nach oben bewegt, so daß deren Verzahnungen 28 in Eingriff kommen. Über den Schrittmotor 5 wird dann das Transportrad 13 unter Umgehung der Sperrwirkung der Freilaufkupplung 10 entgegen der Pfeilrichtung „D" unmittelbar angetrieben und der Heftdraht soweit zurücktransportiert, bis durch den Schalter 26 seine Ausgangsstellung festgestellt und der Rücktransport gestoppt wird. Diese Rückbewegung erfolgt innerhalb des Drehbereichs der mitdrehenden Steuerkurveneinheit 6, welche damit ebenfalls in ihre Ausgangsstellung zurückgestellt wird. Von dieser Ausgangsstellung aus kann nun der normale, vorstehend beschriebene Funktionsablauf störungsfrei erfolgen.

Die formschlüssige Kupplung der Zahnräder 5b und 27 kann in Abweichung von der beschriebenen Verzahnung 28 auch durch eine andere geeignete Kupplung, beispielsweise eine Klauenkupplung bekannter, nicht dargestellter Art, erfolgen.

Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann an Stelle der drehbar gelagerten Steuerkurveneinheit 6 auch eine nicht dargestellte, verschiebbar geführte Steuernockeneinheit Verwendung finden, die einen ersten, parallel zur Verschieberichtung verlaufenden Steuerabschnitt und einen daran anschließenden, als ansteigende Rampe ausgebildeten, zweiten Steuerabschnitt aufweist. An den Steuerabschnitten dieser an der Heftvorrichtung 1 verschiebbar geführten (nicht dargestellt) Steuernockeneinheit liegt das mit einem Vorsprung versehene Ende 8b des Steuerhebels 8 an, während die Bewegung dieser Steuernockeneinheit über eine parallel zur Verschieberichtung angeordnete Verzahnung durch die entsprechend angepaßte Freilaufkupplung 10 und den Schrittmotor 5 erfolgt. Der Heftdrahttransport, die Steuerung der Schneidvorrichtung 4 und der gegebenenfalls erforderliche Rücktransport des Heftdrahtes erfolgen wie vorstehend zu 1 und 2 beschrieben.