PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004022246A1 01.12.2005
Titel Vorrichtung und Verfahren zum Eindrehen einer Wendel in Perforationen von Flachteilen
Anmelder Kugler-Womako GmbH, 72622 Nürtingen, DE
Erfinder Lehmann, Hartmut, 72622 Nürtingen, DE;
Vieth, Gunnar, 72663 Großbettlingen, DE
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Anmeldedatum 04.05.2004
DE-Aktenzeichen 102004022246
Offenlegungstag 01.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.12.2005
IPC-Hauptklasse B42B 5/12
Zusammenfassung Beschrieben wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Eindrehen einer Wendel (2) in Perforationen (36), die in Randabschnitten (38a) von aufeinander gestapelten Flachteilen (38), insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, mit einer Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30), die ausgebildet ist, um die Wendel (2) einer Rotation und gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung ihrer Schraubenlinienform zu unterwerfen. Durch eine Stoppvorrichtung (6) wird die Wendel (2) an einer Weiterbewegung gehindert, und durch eine Auflösevorrichtung (8, 9, 12) wird die Wendel (2) außer Eingriff von der Stoppvorrichtung (6) und in Eingriff mit der Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30) gebracht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eindrehen einer Wendel in Perforationen, die in Randabschnitten von aufeinander gestapelten Flachteilen, insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, mit einer Antriebsvorrichtung, die ausgebildet ist, um die Wendel einer Rotation und gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung ihrer Schraubenlinienform zu unterwerfen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Eindrehen einer Wendel in Perforationen, die in Randabschnitten von aufeinander gestapelten Flachteilen, insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung der zuvor genannten Art.

Eine Vorrichtung der zuvor genannten Art ist gewöhnlich Teil einer halbautomatisch oder vollautomatisch arbeitenden Anlage zur Herstellung von Papierblöcken, die mittels Wendeln zusammengehalten werden. In derartige Anlagen werden aus einer Papierbahn Papierbögen durch Schneiden hergestellt, wobei während dieses Arbeitsschrittes die Papierbögen gleichzeitig in einem Randabschnitt mit Hilfe einer Stanzvorrichtung perforiert und gegebenenfalls in einem Druckwerk bedruckt werden. Anschließend werden diese Papierbögen überlappt und zu Blöcken mit einer definierten Anzahl von Papierbögen gesammelt. Dabei werden die Papierbögen so gestapelt, dass die perforierten Randabschnitte zueinander ausgerichtet sind. Letzteres ist wichtig, um zum Binden der Papierblöcke in der nachfolgenden Bindevorrichtung die Wendel durch die Perforationen sämtlicher Papierbögen hindurch einziehen bzw. eindrehen zu können. Für diesen letztgenannten Arbeitsschritt kommen die Vorrichtung und das Verfahren der zuvor genannten Art zur Anwendung.

Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren sind beispielsweise in der DE 1 801 965 A1 offenbart. In dieser herkömmlichen Vorrichtung sind drei Walzen über die Länge des zu bindenden Blätterpacks vorgesehen. Dabei werden die ersten und zweiten Walzen angetrieben und laufen in einer geschützten Hülse, während eine dritte Walze, deren Mantel eine glatte Oberfläche besitzt, als Stützwalze für die am Umfang angetriebene Wendel wirkt. Die die ersten und zweiten Walzen aufnehmenden Hülsen besitzen zwei Funktionen; zum einen sollen sie die Wendel führen und zum anderen den Blätterpack zwischen den Perforationen gegen Auffächern zusammenhalten. Diese bekannte Vorrichtung ist zum Eindrehen von Wendeln aus Draht vorgesehen und weist eine relativ komplizierte Konstruktion auf.

Eine ähnliche Vorrichtung ist in der US 2 101 804 A beschrieben, bei welcher sich ebenfalls drei Walzen über die gesamte Länge des zu bindenden Buches erstrecken. Dabei sind zwei Walzen auf ihrer Oberfläche mit in Umfangsrichtung laufenden, konzentrischen und in sich geschlossenen Nuten versehen und werden angetrieben, während eine dritte Walze eine glatte Oberfläche aufweist und als Stützwalze für die Wendel dient.

Im zuvor beschriebenen Stand der Technik werden die Wendeln zunächst in die Perforationen der vorgestanzten Papierlagen eingedreht und dann auf die gewünschte Länge abgeschnitten. Eine solche Vorgehensweise kann jedoch zu Handhabungsproblemen führen, insbesondere wenn Kunststoffwendeln verwendet werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass eine taktweise Verarbeitung von bereits zuvor auf Länge abgeschnittenen Wendeln problemlos durchführbar ist und insbesondere dabei Kunststoffwendeln verwendet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung zum Eindrehen einer Wendel in Perforationen vorgeschlagen, die in Randabschnitten von aufeinander gestapelten Flachteilen, insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, mit einer Antriebsvorrichtung, die ausgebildet ist, um die Wendel einer Rotation und gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung ihrer Schraubenlinienform zu unterwerfen, gekennzeichnet durch eine Stoppvorrichtung für einen Eingriff mit der Wendel, um die Wendel an einer Weiterbewegung zu hindern, und eine Auslösevorrichtung, durch die die Wendel außer Eingriff von der Stoppvorrichtung und in Eingriff mit der Antriebsvorrichtung bringbar ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Eindrehen einer Wendel in Perforationen vorgeschlagen, die in Randabschnitten von aufeinander gestapelten Flachteilen, insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, insbesondere unter Verwendung der zuvor angegebenen Vorrichtung, mit den Schritten,

  • – eine Wendel bis zu einer Stoppvorrichtung zu transportieren,
  • – die Wendel in Eingriff mit der Stoppvorrichtung zu bringen und ihre Bewegung anzuhalten,
  • – mit Hilfe einer Auslösevorrichtung die Wendel außer Eingriff von der Stoppvorrichtung und gleichzeitig in Eingriff mit einer Antriebsvorrichtung zu bringen,
  • – durch die Antriebsvorrichtung die Wendel einer Rotation und gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung der Schraubenlinienform der Wendel zu unterwerfen, und
  • – die Wendel in die Perforationen in den Randabschnitten der aufeinander gestapelten Flachteile einzudrehen.

Die Erfindung ermöglicht die Verarbeitung von bereits zuvor auf eine gewünschte Länge geschnittenen Wendeln. Dabei sorgt die erfindungsgemäß vorgesehene Stoppvorrichtung, dass stets nur jeweils eine einzige Wendel verarbeitet und in die Perforationen des ausgangsseitig angeordneten Flachteilstapels eingedreht wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft für die Verarbeitung von Kunststoffwendeln. Demnach erlaubt die Erfindung ein taktweises Eindrehen von Wendeln und eignet sich insbesondere für eine vollautomatisch arbeitende Anlage. Da auf diese Weise weniger Personal benötigt wird, führt die erfindungsgemäße Lösung dabei zu einer erhöhten Produktivität.

Die durch die Erfindung ermöglichte taktweise Verarbeitung von bereits zuvor auf die gewünschte Länge zugeschnittenen Wendeln hat bei der Verwendung von Kunststoffwendeln den weiteren Vorteil, dass die mit dem Anhalten der Wendeln durch die Stoppvorrichtung entstehenden Stillstandzeiten für eine Abkühlung der Kunststoffwendeln sinnvoll genutzt werden können, da für die vorausgegangene Herstellung von schraubenlinienförmigen Wendeln der hierfür benutzte Kunststofffaden gewöhnlich erwärmt werden muss.

Vorzugsweise weist die Stoppvorrichtung einen Anschlag auf, an den der Anfang der Wendel in Anlage bringbar ist. Eine besonders einfache Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, dass der Anschlag einen Steg aufweist, der sich winklig, vorzugsweise quer, zur Bewegungsrichtung der Wendel erstreckt, wobei der Steg vorzugsweise im Wesentlichen aufrecht stehen kann.

Bei einer Weiterbildung der zuvor genannten Ausführung ist die Auslösevorrichtung so ausgebildet, dass sie die Position der Wendel gegenüber dem Steg so verändert, dass sich der Steg nur teilweise über den Querschnitt der Wendel erstreckt, um die Wendel außer Eingriff von der Stoppvorrichtung zu bringen. Nach Eingriff mit der Antriebsvorrichtung lässt sich dann die Wendel durch die kombinierte Dreh- und Vorschubbewegung weitertransportieren, ohne dass der Steg noch seine Stoppfunktion erfüllt und insoweit stört. Denn in diesem Betriebszustand liegt der Steg zwar jeweils zwischen zwei benachbarten Windungen; da er sich jedoch nur noch teilweise in die Wendel erstreckt, findet ein störender Eingriff insbesondere mit den gegenüberliegenden Abschnitten der Windungen der Wendel nicht mehr statt. Demnach wird die Wendel in diesem Betriebszustand sozusagen am Steg 'vorbeigeschraubt'. Mit dieser Ausführung ist es somit nicht notwendig, die Wendel vollständig vom Steg zu entfernen, was hinsichtlich Bewegungsablauf und Konstruktion vorteilhaft ist.

Gewöhnlich ist eine Transportvorrichtung vorhanden, die die Wendel von einer vorgeschalteten Vorrichtung, in der sie hergestellt wird, zu der hier behandelten Vorrichtung führt. Vorzugsweise kann eine solche Transportvorrichtung eine längliche Führungsbahn zur Führung der Wendel in ihrer Längsrichtung aufweisen, wobei die Führungsbahn am Anschlag endet, wodurch die Wendel gegen den Anschlag gefördert wird. Wenn der Anschlag einen Steg aufweist, sollte die Führungsbahn winklig, vorzugsweise quer, an den Steg stoßen. Zweckmäßigerweise sollte die Führungsbahn als länglicher Führungssteg ausgebildet sein, über den die Wendel schiebbar ist, so dass sich der längliche Führungssteg durch die Wendel hindurch erstreckt und dadurch die Wendel mit ihrer Innenseite an diesem hängt. Damit die Wendel ausreichend beweglich ist, und zwar sowohl in Kurvenabschnitten als auch durch die Auslösevorrichtung, sollte die Dicke des Führungssteges kleiner und insbesondere deutlich kleiner als der Innendurchmesser der Wendel sein.

Vorzugsweise weist die Auslösevorrichtung ein bewegliches Greifelement auf, das die Wendel greift, um diese außer Eingriff von der Stoppvorrichtung und in Eingriff mit der Antriebsvorrichtung zu bringen.

Eine weitere bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebsvorrichtung mindestens eine erste Walze, an deren Mantel die Wendel in Anlage bringbar ist, und ein genutetes Widerlager, mit deren Nuten die Windungen der Wendel in Eingriff bringbar sind, aufweist und die Relativposition zwischen der ersten Walze und dem Widerlager veränderbar ist, um zwischen sich die Wendel aufzunehmen. Demnach ist es durch die Veränderung der relativen Position möglich, dass die Wendel zwischen der ersten Walze und dem Widerlager eingespannt wird, damit dann die Antriebsvorrichtung ihre Wirkung entfalten kann, nämlich die Wendel mit Hilfe einer kombinierten Dreh- und Vorschubbewegung in die Perforationen der aufeinander gestapelten Flachteile einzudrehen.

Deshalb sollte die Auslösevorrichtung mit der ersten Walze und dem Widerlager gekoppelt sein, um die Relativposition zueinander zu verändern und dadurch den Eingriff der Wendel mit der Antriebsvorrichtung herzustellen.

Zweckmäßigerweise sollte das Eingriffselement der Auslösevorrichtung von der ersten Walze und/oder dem genuteten Widerlager gebildet werden, so dass die erste Walze und/oder das genutete Widerlager insoweit eine Doppelfunktion übernehmen, was konstruktive Vorteile bietet.

Vorzugsweise kann das genutete Widerlager mindestens eine Nutwalze aufweisen. Eine Weiterbildung dieser Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Nutwalze eine Reihe von im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten, ringförmig umlaufenden und in sich geschlossenen Nuten aufweist, deren Abstand voneinander dem Abstand der einzelnen Windungen der Schraubenlinienform der Wendel entspricht. Es reicht dabei aus, dass die Nutwalze frei drehbar ist; ein eigener Antrieb ist nicht unbedingt nötig.

Vorzugsweise sollte das genutete Widerlager stationär angeordnet und somit nur die erste Walze in Richtung auf das genutete Widerlager und von diesem weg bewegbar sein.

Das genutete Widerlager ist im Wesentlichen verantwortlich für die axiale Vorschubbewegung der Wendel, da deren Windungen von den Nuten geführt werden. Deshalb reicht es aus, dass die gegenüberliegende erste Walze eine glatte Oberfläche aufweist, da diese im Wesentlichen für die Erzeugung der Rotation verantwortlich ist. Deshalb sollte die erste Walze von Antriebsmitteln rotierend angetrieben werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die Antriebsvorrichtung neben der ersten Walze mindestens eine zweite Walze auf, an deren Mantel die Wendel ebenfalls in Anlage bringbar ist und die stets in einer festen Relativposition zur ersten Walze angeordnet ist, so dass die erste und zweite Walze ein Walzenpaar zur Aufnahme der Wendel bilden. Die erste und zweite Walze sollten parallel zueinander angeordnet sein. Schließlich sollte die zweite Walze hinsichtlich Konstruktion und/oder Lagerung in gleicher Weise wie die erste Walze ausgebildet sein. Durch die Anordnung einer der ersten Walze entsprechenden zweiten Walze findet ein stabilerer Eingriff mit der Wendel statt. Ferner bildet ein derartiges Walzenpaar eine vorteilhafte Anordnung zur Aufnahme und Stützung der Wendel, um diese dann nach Lösung von der Stoppvorrichtung gegen das genutete Widerlager zu spannen und anschließend der gewünschten Drehbewegung zu unterwerfen.

Nachfolgend wir ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 schematisch im Längsschnitt die relevanten Komponenten einer Vorrichtung zum Eindrehen einer Wendel gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

2 eine gegenüber 1 um 90° gedrehte, teilweise geschnittene Ansicht; und

3a schematisch im Querschnitt die Vorrichtung von 1 in einer geöffneten Stellung sowie

3b schematisch im Querschnitt die Vorrichtung von 1 in einer geschlossenen Stellung.

Die mit ihren wesentlichen Komponenten in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 dient zum Eindrehen einer Wendel 2, die in einer vorgeschalteten, nicht dargestellten Vorrichtung aus einem ebenfalls nicht dargestellten Faden hergestellt worden ist und eine Schraubenlinienform aufweist. Die Wendel 2, die in 1 nur schematisch im Querschnitt erkennbar ist, ist vorzugsweise aus einem Kunststofffaden hergestellt, der aus Thermoplast besteht.

Von der erwähnten und nicht dargestellten Vorrichtung, wo die Wendel 2 ihre Schraubenlinienform erhalten hat, führt zu der hier dargestellten Vorrichtung 1 eine flexible Zuleitung 4, die als Transportvorrichtung für die Wendel 2 dient. Demnach hat die flexible Zuleitung 4 die Funktion einer Führungsbahn zur Führung der Wendel 2. Üblicherweise wird als Zuleitung 4 ein hydraulischer oder pneumatischer Schlauch verwendet, dessen Fluid anderen Zwecken dient. Insoweit übernimmt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Zuleitung 4 eine Doppelfunktion. Wie 1 ferner erkennen lässt, ist die Wendel 2 über die Zuleitung 4 geschoben, so dass sich die Zuleitung 4 durch die Wendel 2 hindurch erstreckt und die Wendel 2 an dieser hängt. Die Dicke der Zuleitung 4 ist deutlich kleiner als der Innendurchmesser der Wendel 2, so dass sich die Wendel 2 in Querrichtung ausreichend bewegen kann. Auf diese Weise wird eine störungsfreie Bewegung der Wendel 2 durch Kurvenabschnitte der Zuleitung 4 gewährleistet.

Die Zuleitung 4 stößt mit einem Endabschnitt 4a gegen einen Steg 6 und endet dort, wie 1 ferner erkennen lässt. Der Steg 6 erstreckt sich etwa quer zur Längsrichtung des Endabschnitts 4a der Zuleitung 4 und ist in der Vorrichtung 1 stationär angeordnet. Der Steg 6 dient als Anschlag, gegen den die Wendel 2 über die flexible Zuleitung 4 gefördert wird. Somit bewirkt der Steg 6 zunächst eine Unterbrechung der Bewegung der Wendel 2, so dass diese dort stoppt.

Wie 1 in Verbindung mit 3a und b erkennen lässt, sind eine erste Walze 8 und eine zweite Walze 9 vorgesehen, die achsparallel zueinander sowie in einem Abstand voneinander angeordnet sind und somit ein Walzenpaar bilden. Beide Walzen 8, 9 besitzen eine zylindrische Form mit einer glatten Mantelfläche, deren Oberfläche mit einer Gummischicht versehen ist. Beide Walzen sind an einem Sockel 10 drehbar gelagert, welcher an der Vorrichtung 1 beweglich gelagert und von einer Hubvorrichtung 12 verschiebbar ist. Durch die Hubvorrichtung 12 lässt sich das Walzenpaar 8, 9 in einer Richtung bewegen, die der Längserstreckung des Steges 6 entspricht. Die ersten und zweiten Walzen 8, 9 sind so ausgerichtet, dass deren Drehachsen etwa quer zum Steg und somit etwa parallel zur Längserstreckung des gegen den Steg 6 stoßenden Endabschnittes 4a der flexiblen Zuleitung 4 verlaufen. Somit ist das Walzenpaar 8, 9 quer zu ihren Drehachsen durch die Hubeinrichtung 12 bewegbar.

Die erste Walze 8 ist koaxial und drehfest mit einer ersten Rolle 14 gekoppelt, über die ein endloser Antriebsriemen 16 läuft. Wie insbesondere die 3a und 3b erkennen lassen, in denen der Antriebsriemen 16 nur durch eine Strichpunkt-Linie angedeutet ist, läuft der Antriebsriemen 16 von der ersten Rolle 8 über eine zweite Rolle 18, die an dem von der Hubeinrichtung 12 bewegbaren Sockel 10 drehbar gelagert ist, eine dritte Rolle 20, die an der Vorrichtung 1 stationär gelagert ist, eine vierte Rolle 22, die wiederum am beweglichen Sockel 10 gelagert und in einem Abstand von und achsparallel zu der zweiten Rolle 18 angeordnet ist, eine fünfte Rolle 24 (siehe 2), die koaxial und drehfest mit der zweiten Walze 9 gekoppelt ist und eine sechste Rolle 26, die wiederum an der Vorrichtung 1 stationär gelagert und achsparallel zu und in einem Abstand von der dritten Rolle 20 angeordnet ist. Die ersten bis sechsten Rollen 14, 18, 20, 22, 24 und 26 sind sämtlich achsparallel zueinander sowie zu den ersten und zweiten Walzen 8, 9 gerichtet. Die sechste Rolle 26 ist mit einer Antriebsvorrichtung 28 gekoppelt, die an der Vorrichtung 1 ebenfalls stationär angeordnet ist, wie 1 erkennen lässt. Somit wird das Walzenpaar 8, 9 über den Antriebsriemen 16 von der Antriebsvorrichtung 28 in Rotation versetzt.

Die erste, zweite, vierte und fünfte Rolle 14, 18, 22 und 24 sind mit ihren Drehachsen an den Ecken eines gedachten Rechteckes angeordnet, während die dritte und sechste Rolle 20 und 26 innerhalb dieses gedachten Rechteckes untereinander und somit in Längsrichtung des gedachten Rechteckes angeordnet sind. Diese besondere Anordnung hat zur Folge, dass mit Hilfe der Hubeinrichtung 12 sich der Sockel 10, an dem die erste, zweite, vierte und fünfte Rolle 14, 18, 22 und 24 gelagert sind, zwischen zwei Endstellungen verschieben lässt, ohne dass dadurch die effektive Länge des Antriebsriemens 16 verändert werden muss. Vielmehr bleibt mit dieser Anordnung der Antriebsriemen 16 stets gespannt, so dass bei eingeschalteter Antriebsvorrichtung 28 unabhängig von der Hubstellung des Sockels 10 stets eine Rotation der erste und zweite Walzen 8, 9 durch die Antriebsvorrichtung 28 gewährleistet bleibt.

3a zeigt eine erste Endstellung des Sockels 10, in der sich das Walzenpaar 8, 9 in einer von der Zuleitung 4 und somit der Wendel 2 entfernten Position befindet. Demgegenüber zeigt 3b den Sockel 10 in seiner zweiten Endstellung, in der sich das Walzenpaar 8, 9 in seiner zur Zuleitung 4 benachbarten Position befindet. Da im dargestellten Ausführungsbeispiel der Sockel 10 durch die Hubvorrichtung 12 in vertikaler Richtung verschiebbar ist, handelt es sich bei der in 3a dargestellten ersten Endstellung um die untere Hubstellung und bei der in 3b dargestellten zweiten Endstellung um die obere Hubstellung.

Wie 3b schließlich ebenfalls noch erkennen lässt, ist zwischen der ersten Walze 8 und der zweiten Walze 9 der Steg 6 angeordnet. Dadurch ist es möglich, dass sich das Walzenpaar 8, 9 mit Hilfe der Hubvorrichtung 12 in Richtung der Längserstreckung des Steges 6 bewegen kann, ohne mit diesem zu kollidieren.

In einem Abstand von dem Walzenpaar 8, 9 ist als dritte Walze eine Nutenwalze 30 angeordnet, die achsparallel zu der ersten und zweiten Walze 8, 9 ausgerichtet ist. Die Nutenwalze 30 weist an ihrer Außenfläche bzw. ihrem Mantel eine Reihe von konzentrisch umlaufenden, in sich geschlossenen Nuten 32 auf. Dabei ist der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten ringförmigen Nuten 32 konstant und entspricht der Steigung der Schraubenlinienform der Wendel. Somit nimmt jede Nut 32 abschnittsweise eine Windung der Wendel auf. Die Nutwalze 30 ist an einem Lagerelement 34 an der Vorrichtung 1 drehbar gelagert. Gewöhnlich ist die Nutwalze 30 im Betrieb stationär angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, wie insbesondere 2 erkennen lässt, ist das Lagerelement 34 als Ausleger ausgebildet und kann an der Vorrichtung 1 verschwenkbar angeordnet sein. Damit ist es möglich, für Wartungszwecke oder zum Austausch die Nutwalze 30 wegzuschwenken.

Wenn mit Hilfe der Hubvorrichtung 12 das Walzenpaar 8, 9 von ihrer unteren ersten Stellung gemäß 3a in ihre obere zweite Stellung gemäß 3b angehoben wird, gelangt das Walzenpaar 8, 9 in Anlage an die Wendel 2, die mit ihrem vorlaufenden Abschnitt noch am Steg 6 anliegt. Auf diese Weise kommt also die Wendel 2 auf dem Walzenpaar 8, 9 zu liegen. Bei fortgesetzter aufwärts gerichteter Hubbewegung nimmt das Walzenpaar 8, 9 die Wendel 2 mit, so dass sie nun nicht mehr am Endabschnitt 4a der flexiblen Zuleitung 4 hängt, wie noch in 3a erkennbar ist, sondern von dieser gelöst und angehoben wird, wie in 3b gezeigt ist. Wenn das Walzenpaar 8, 9 seine obere zweite Stellung gemäß 3b erreicht, führt dies dazu, dass die auf dem Walzenpaar 8, 9 aufliegende Wendel 2 gleichzeitig in Eingriff mit der darüber liegenden Nutwalze 30 gelangt, indem die Abschnitte der einzelnen Windungen von den Nuten 32 aufgenommen werden. Auf diese Weise wird die Wendel 2 zwischen den ersten und zweiten Walzen 8, 9 und der Nutwalze 30 eingespannt. Dieser Zustand ist nicht nur in 3b zu erkennen, sondern auch in 1 durch eine Darstellung der Wendel in durchgehenden Linien, welche mit dem Bezugszeichen 2.1 bezeichnet ist.

Spätestens wenn das Walzenpaar 8, 9 seine obere zweite Stellung gemäß den 1 und 3b erreicht hat, wird die Antriebsvorrichtung 28 eingeschaltet und dadurch das Walzenpaar 8, 9 in Rotation versetzt. Dies hat zur Folge, dass durch den Reibschluss zwischen der ersten und zweiten Walze 8, 9 und der Wendel 2.1 diese ebenfalls in Rotation versetzt wird, wobei durch die Nutwalze 30 die Wendel 2.1 gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung ihrer Schraubenlinienform unterworfen wird. Da die Wendel 2 durch das nach oben gefahrene Walzenpaar 8, 9 gegenüber dem Steg 6 angehoben worden ist, erstreckt sich der Steg 6 nicht mehr über den gesamten Querschnitt der Wendel 2, sondern nur noch teilweise. Dies lässt ein Vergleich zwischen der im Querschnitt dargestellten Wendel 2 und der in durchgezogenen Linien dargestellten, angehobenen Wendel 2.1 in 1 deutlich erkennen. Dadurch überwindet die Wendel den Steg 6, wenn sie von dem Walzenpaar 8, 9 in Drehung versetzt wird. Da auf diese Weise der Steg 6 nur noch an der einen (gemäß 1 unteren) Seite der Wendel 2.1 zwischen deren Windungen eingreift, schraubt sich nämlich die Wendel 2 am Steg 6 entlang, wodurch der Steg 6 seine Wirkung als Anschlag verliert.

An dieser Stelle sei noch der Vollständigkeit halber erwähnt, dass die erste und zweite Walze 8, 9 zusammen mit der Nutwalze 30 ein sogenanntes Dreibackenfutter im geschlossenen Zustand bilden, wenn sich das Walzenpaar 8, 9 in der zweiten oberen Stellung gemäß 3b befindet.

Wie 2 erkennen lässt, wird nach Verlassen der Nutwalze 30 und somit auch des Walzenpaares 8, 9 die Wendel 2.1 in eine Reihe von Perforationen 36 eingedreht, die in einem Randabschnitt 38a eines Blätterpackes 38 vorgestanzt sind. Somit ist der Blätterpack 38 mit seinem Randabschnitt 38a entsprechend zu den ersten und zweiten Walzen 8, 9 und der Nutwalze 30 ausgerichtet. Zur zusätzlichen Stützung bei der Einführung in die Perforationen 36 ist ausgangsseitig zur Nutwalze 30 noch eine gegenüberliegende Nutrolle 40 vorgesehen, wie 1 ebenfalls erkennen lässt.

Schließlich sei noch angemerkt, dass sich die dargestellte Vorrichtung 1 auch besonders gut für die Applikation von Wendeln 2 mit unterschiedlichen Steigungen und/oder Durchmessern eignet. Denn hierfür müssen lediglich die Nutwalze 30 und die Nutrolle 40 entsprechend ausgewechselt werden.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Eindrehen einer Wendel (2) in Perforationen (36), die in Randabschnitten (38a) von aufeinander gestapelten Flachteilen (38), insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, mit einer Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30), die ausgebildet ist, um die Wendel (2) einer Rotation und gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung ihrer Schraubenlinienform zu unterwerfen, gekennzeichnet durch eine Stoppvorrichtung (6) für einen Eingriff mit der Wendel (2), um die Wendel (2) an einer Weiterbewegung zu hindern, und eine Auslösevorrichtung (8, 9, 12), durch die die Wendel (2) außer Eingriff von der Stoppvorrichtung (6) und in Eingriff mit der Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30) bringbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoppvorrichtung (6) einen Anschlag aufweist, an den der Anfang der Wendel (2) in Anlage bringbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag einen Steg (6) aufweist, der sich winklig, vorzugsweise quer, zur Bewegungsrichtung der Wendel (2) erstreckt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6) im Wesentlichen aufrecht steht.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (8, 9, 12) so ausgebildet ist, dass sie die Position der Wendel (2) gegenüber dem Steg (6) so verändert, dass sich der Steg (6) nur teilweise über den Querschnitt der Wendel (2) erstreckt, um die Wendel (2) außer Eingriff von der Stoppvorrichtung (6) zu bringen.
  6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5, mit einer Transportvorrichtung (4) für die Wendel (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (4) eine längliche Führungsbahn (4) zur Führung der Wendel (2) in ihrer Längsrichtung aufweist, wobei die Führungsbahn (4) am Anschlag (6) endet.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5 sowie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn (4) winklig, vorzugsweise quer, an den Steg (6) stößt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn als länglicher Führungssteg (4) ausgebildet ist, über den die Wendel (2) schiebbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Führungssteges (4) kleiner als der Innendurchmesser der Wendel (2) ist.
  10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (8, 9, 12) ein bewegliches Greifelement (8, 9) aufweist, das die Wendel (2) greift, um diese außer Eingriff von der Stoppvorrichtung (6) und in Eingriff mit der Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30) zu bringen.
  11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30) mindestens eine erste Walze (8), an deren Mantel die Wendel (2) in Anlage bringbar ist, und ein genutetes Widerlager (30), mit deren Nuten (32) die Windungen der Wendel (2) in Eingriff bringbar sind, aufweist und die Relativposition zwischen der ersten Walze (8) und dem Widerlager (30) veränderbar ist, um zwischen sich die Wendel (2) aufzunehmen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (8, 9, 12) mit der ersten Walze (8) und dem Widerlager (30) gekoppelt ist, um deren Relativposition zueinander zu verändern.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement von der ersten Walze (8) und/oder dem genuteten Widerlager (30) gebildet wird.
  14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das genutete Widerlager mindestens eine Nutwalze (30) aufweist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nutwalze (30) eine Reihe von im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten, ringförmig umlaufenden und in sich geschlossenen Nuten (30) aufweist, deren Abstand voneinander dem Abstand der einzelnen Windungen der Schraubenlinienform der Wendel (2) entspricht.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nutwalze (30) frei drehbar ist.
  17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das genutete Widerlager (30) stationär angeordnet und somit die erste Walze (8) in Richtung auf das genutete Widerlager (30) und von diesem weg bewegbar ist.
  18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (8) eine glatte Oberfläche aufweist.
  19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (8) von Antriebsmitteln (28) rotierend angetrieben wird.
  20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung mindestens eine zweite Walze (9) aufweist, an deren Mantel die Wendel (2) ebenfalls in Anlage bringbar ist und die stets in einer festen Relativposition zur ersten Walze (8) angeordnet ist, so dass die erste und zweite Walze (8, 9) ein Walzenpaar zur Aufnahme der Wendel (2) bilden.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Walze (8, 9) parallel zueinander angeordnet sind.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Walze (9) hinsichtlich Konstruktion und/oder Lagerung in gleicher Weise wie die erste Walze (8) ausgebildet ist.
  23. Verfahren zum Eindrehen einer Wendel (2) in Perforationen (36), die in Randabschnitten (38a) von aufeinander gestapelten Flachteilen (38), insbesondere Papierbögen, vorgesehen sind, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, mit den Schritten,

    – eine Wendel (2) bis zu einer Stoppvorrichtung (6) zu transportieren,

    – die Wendel (2) in Eingriff mit der Stoppvorrichtung (6) zu bringen und ihre Bewegung anzuhalten,

    – mit Hilfe einer Auslösevorrichtung (8, 9, 12) die Wendel (2) außer Eingriff von der Stoppvorrichtung (6) und gleichzeitig in Eingriff mit einer Antriebsvorrichtung (8, 9, 28, 30) zu bringen,

    – durch die Antriebsvorrichtung die Wendel (2) einer Rotation und gleichzeitig einer axialen Vorschubbewegung entsprechend der Steigung der Schraubenlinienform der Wendel (2) zu unterwerfen, und

    – die Wendel (2) in die Perforationen (36) in den Randabschnitten (38a) der aufeinander gestapelten Flachteile (38) einzudrehen.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche


Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com