-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Buchform- und -pressmaschine
zum Falzeinbrennen und Einpressen von in Buchdecken eingehängten Buchblocks
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Nach
dem Einhängen
des Buchblocks in die Buchdecke wird durch das Einpressen des Buches eine
faltenfreie und dauerhafte Verklebung der Vorsätze des Buchblocks mit den
inneren Seiten der Buchdeckel erreicht. In der industriellen Buchfertigung
erfolgt dieser Arbeitsgang des Ganzpressens auf sogenannten Buchform-
und -pressmaschinen in Kombination mit dem Falzeinbrennen, bei dem
die Buchdeckenfalze geformt und verklebt werden.
-
In
dem US-Patent 2 921 322 beispielhaft dargestellt und beschrieben
ist eine Buchpress- und -einbrennmaschine,
die mit einer Bucheinhängemaschine
zu einer Fließstrecke
zusammengestellt wird. Die Buchpress- und -einbrennmaschine weist
eine Vielzahl in gerader Reihe, in gleichen gegenseitigen Abständen zueinander
angeordneten Pressvorrichtungen auf, die je ein Paar mit veränderbarem
Abstand gegenüberliegende
Pressplatten zum Ausüben eines
Pressdruckes auf die Seiten eines Buches aufweisen. Den Pressvorrichtungen
zugeordnet sind beheizte Falzeinbrennschienen, jeweils paarweise
mit veränderbarem
Abstand gegenüberliegend,
zum Formen der Buchdeckenfalze. Die Falzformschienen befinden sich
an einem vor und zurück
bewegbarem Transportwagen und dienen zugleich als Transportmittel,
um die Bücher
schrittweise von Station zu Station weiterzusetzen, um dann zur
Aufnahme und zum Transportieren eines folgenden Buches in ihre Ausgangsposition
zurückzukehren.
-
Zum
Ausrichten des eingehängten
Buches für
die Arbeitsgänge
Einpressen und Falzformen finden Einrichtungen Verwendung, wie sie
beispielhaft aus der
DE
92 13 920 U1 bekannt sind. Eine solche Ausrichteinrichtung
weist einen Formsteg zum Abstützen
eines gerundeten Buches, einen Formgeber zum Eindrücken des
Buchblocks in den sich im Formsteg abstützenden Buchdeckenrücken und
Ausrichtmittel auf, die auf die Vorderkante der Buchdeckel wirken.
Das so ausgerichtete Buch wird mit an dem Transportwagen als erste
Transportmittel angeordneten, in falznahen Seitenbereichen wirkenden, schmalen
Pressbacken in die erste Pressstation transportiert, wo es zunächst oberhalb
dieser Pressbacken von den Pressplatten ganzflächig gepresst wird, um dann
beim Weitertransport durch ein erstes Paar von Falzformschienen
in den Buchdeckenfalzen geformt zu werden. Aufgrund des großen Formatspektrums
der zu verarbeitenden Buchformate, einhergehend mit unterschiedlichsten
Rückenformen,
bedarf es einer Vielzahl von Formstegen, die als Wechselteile vorzuhalten
sind.
-
In
der
DE 12 07 334 B wird
eine Buchform- und -pressmaschine unter Schutz gestellt, die auf eine
Folge von Büchern
einwirkt, mit einem um eine vertikale Achse bewegbaren Rotor, an
dessen Umfang eine Vielzahl von Pressvorrichtungen mit jeweils einem
Paar von gegenüberstehenden
Pressplatten angeordnet ist. Über
den Rotor gelangen die Pressvorrichtungen intermittierend in aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen,
in den sich Falzeinbrennvorrichtungen befinden, bestehend aus je
einem Paar einander gegenüberstehende
Falzeinbrennbacken. Während
des taktweisen Durchlaufs der Bücher durch
die einzelnen Bearbeitungsstationen wird der auf die Buchseiten
ausgeübte
Druck beibehalten und in den Stationen wird jeweils die Falzeinbrenneinrichtung
geschlossen, um die Buchdeckengelenke zu formen und Wärme auf
diese Bereiche zu übertragen.
Zum Einführen
von Büchern
in die Pressvorrichtungen wird mittels eines T-förmigen Hubschlittens ein auf
seinem Rücken
stehendes Buch zwischen die Pressplatten gehoben und von diesen
durch Klemmung erfasst. In der darauffolgenden Station werden die
Pressplatten soweit geöffnet,
dass der über
die Buchdecke auf den Buchblock ausgeübte Pressdruck gelockert wird.
Das Buch wird nun (vor-) geformt, indem eine Formschiene auf den
Vorderschnitt des Buchblocks und dadurch den Buchblock gegen den
Buchdeckenrücken
drückt,
wobei die Falzeinbrennbacken in die Buchdeckenfalze eingreifen und damit
ein Abwärtsschieben
des gesamten Buches verhindern.
-
In
einer Weiterentwicklung dieser Buchform- und -pressmaschine befinden
sich die Falzeinbrennvorrichtungen an den Pressvorrichtungen und
werden mit diesen gemeinsam weitergetaktet. Die Falzeinbrennbacken
können
somit während
des Rundlaufs geschlossen gehalten werden, wodurch mehr Zeit zum
Einwirken der Wärme
auf das Deckenmaterial zur Verfügung
steht. Aus der
DE 44
22 783 A1 ist eine Maschine dieser weiterentwickelten Bauart
bekannt, bei der die Bücher
mit einem Ladetisch mit den Buchrücken linienförmig abstützenden
Prismenleisten in die Pressvorrichtungen gehoben werden. In der
gleichen Einfuhrstation wird ein Stempel auf den Vorderschnitt des
Buchblocks abgesenkt, sobald die Falzeinbrennbacken geschlossen
sind und auf das Buch durch die Pressplatten kein oder nur geringer Druck
ausgeübt
wird. Der Rotor kann erst weitergetaktet werden, wenn der Stempel
aus dem Klemmbereich der Pressplatten herausbewegt ist. Durch die Vielzahl
von aufeinanderfolgenden, z. T. sehr zeitaufwändigen Funktionsschritten in
der Einfuhrstation und im Hinblick auf die eingeschränkte Drehdynamik des
Rotors durch die großen
Massenkräfte
ist diese Bauart in ihrer Taktleistung beschränkt. Mit der paarweisen Anordnung
der Pressvorrichtungen am Rotor wird eine Leistungssteigerung erreicht.
Die paarweise Anordnung bedingt aber einen ein nicht unerheblichen
Mehraufwand in der Einfuhr und Ausfuhr der Maschine für die zwei
parallelen Buchströme.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Buchform-
und Buchpressmaschine zum Falzeinbrennen und Einpressen von in Buchdecken
eingehängten
Buchblocks gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bereitzustellen, mit der sich eine Qualitätssteigerung
beim Falzeinbrennen und Einpressen der Bücher erreichen lässt und
die sich durch eine verhältnismäßig einfache
und kostengünstige
Bauweise auszeichnet.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Durch
die Aufteilung der beiden Funktionen Ausrichten und Vorformen auf
zwei von einander getrennte Stationen, einhergehend mit einem gegriffenen
Transport für
die ausgerichteten Buchblocks zwischen diesen beiden Stationen,
ergibt sich ein einfacher und übersichtlicher
Aufbau der Maschine, wobei Taktleistungen erreichbar sind, die bislang
nur durch sehr aufwendige und teure Konstruktionen ermöglicht wurden.
Denn die Formschiene vollführt
beim Aufsetzen und Freigeben nur einen geringen Hub. Gleichzeitig
stehen längere
Wirkzeiten zur Verfügung,
die für
ein funktionssicheres Ausrichten und nachhaltigeres Vorformen der
Bücher
zur Verfügung
stehen. Durch den Einsatz von auf die Buchrückenaussenkanten wirkenden
Leisten kann auf Wechselteile am Ausrichttisch verzichtet werden. Mit
dem gegriffenen Transport werden vor dem Vorformen die falznahen
Seitenbereiche der Buchdeckel mit den Vorsätzen fest verklebt, wodurch
eine Faltenbildung beim nachfolgenden, erstmaligen Eingreifen der
Falzschienen in die Buchdeckenfalze verhindert wird.
-
Weitere
vorteilhafte Merkmale der Buchform- und -pressmaschine ergeben sich
aus den abhängigen
Patentansprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
sowie der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Draufsicht einer Buchform- und -pressmaschine;
-
2 eine
Seitenansicht auf die Ausrichtstation der Maschine gemäß Schnittlinie
II-II in 1 mit einem in horizontaler
Stellung befindlichen Aufrichtrechen;
-
3 die
gleiche Seitenansicht, wobei sich der Aufrichtrechen in vertikaler
Stellung befindet;
-
4 eine
Seitenansicht auf die Vorformstation der Maschine gemäß Schnittlinie
IV-IV in 1.
-
In 1 ist
in schematischer Draufsicht eine Buchform- und -pressmaschine 1
dargestellt mit in gerader Reihe, in gleichen gegenseitigen Abständen zueinander
angeordneten Pressstationen 60, die je ein Paar mit veränderbarem
Abstand gegenüberliegende
Pressplatten 61a, b zum Ausüben eines Pressdruckes auf
die Seiten eines Buches 2 aufweisen. Den Pressstationen 60 zugeordnet
sind beheizte Falzeinbrennschienen 49a, b, jeweils paarweise mit
veränderbarem
Abstand gegenüberliegend,
zum Formen der Buchdeckenfalze 2a. Die Falzeinbrennschienen 49a,
b befinden sich an einem Transportwagen 50 und dienen zugleich
als Transportmittel, um die Bücher 2 schrittweise
mit einem Transporthub HT von Station zu
Station weiterzusetzen, um dann zur Aufnahme und zum Transportieren
eines folgenden Buches 2 in ihre Ausgangsposition zurückzukehren.
-
Erfindungsgemäß sind den
Pressstationen 60 eine Ausrichtstation 20 und
eine Vorformstation 40 vorgeordnet. Die Einfuhr zur Ausrichtstation 20 wird gebildet
von einem Zuführförderer 5 mit
mehreren nebeneinander angeordneten Förderriemen 5a, auf dem
die Bücher 2 flachliegend
und mit ihrem Rücken voran
bis in eine Übernahmeposition
gefördert
werden. Diese ist definiert durch die Anlage des Buchrückens an
Anlagezinken 7a eines Anlagerechens 7, welche
an Tragzinken 6a eines Aufrichtrechens 6 schwenkbar
gelagert sind. In der in 2 dargestellten, horizontalen
Stellung des Aufrichtrechens 6 greifen die Zinken 6a und 7a in
die Zwischenräume
der Förderriemen 5a.
-
Die
auf einer gemeinsamen Welle aufgenommenen Tragzinken 6a werden über einen
Hebel 8 und einer Koppel 9 von einem mit einer
Kurvenrolle 10a auf einer Kurvenscheibe 11 ablaufenden
Kurvenhebel 10 von einer das Buch 2 aus der Übernahmeposition übernehmenden
horizontalen Stellung in eine das Buch 2 mit seinem Rücken auf
einen Ausrichttisch 21 der Ausrichtstation 20 abstellenden
vertikalen Stellung um die betreffende Wellenachse schwenkend hin
und her gesteuert. Es werden keine schiebenden oder rutschbehafteten
Bewegungen am Buch 2 wirksam, wodurch die Bücher 2 besonders schonend
aufgerichtet werden.
-
In
der 3 ist die vertikale Stellung des Aufrichtrechens 6 dargestellt.
Das Buch 2 ist auf dem Ausrichttisch 21 abgestellt
und wird durch die Tragzinken 7a einerseits und einem Führungsblech 28 andererseits
vertikal geführt,
während
die Anlagezinken 7a über
Hebelschleifen 12 in eine zurückgezogene Stellung geschwenkt
sind. Deren Bewegungen werden über
eine Koppel 13 von einem mit einer Kurvenrolle 14a auf
einer Kurvenscheibe 15 ablaufenden Kurvenhebel 14 derart
gesteuert, dass während der
Aufrichtbewegung die Anlagezinken 7a senkrecht zu den Tragzinken 6a orientiert
sind und beim Abstellen des Buches 2 in die zurückgezogene
Stellung durch Aussparungen des Ausrichttisches 21 weiter
durchschwenken. Beim Zurückschwenken
des Aufrichtrechens 6 verbleiben die Anlagezinken 7a zunächst in
der zurückgezogenen
Stellung und werden erst im Verlauf der Schwenkbewegung in die zu
den Tragzinken 6a senkrechte Orientierung zurückgesteuert.
-
Das
auf dem Ausrichttisch 21 gestellte Buch 2 wird
nun mit seinen Buchdeckenfalzen 2a auf die gewünschte Höhenposition
ausgerichtet. Die Aussenkanten des Buchrückens werden von prismatisch ausgebildeten,
jeweils eine nach innen geneigte, ebene Stützfläche aufweisenden Leisten 22, 23 des Ausrichttisches 21 gestützt, wobei
das Gewicht des Buches 2 auf ihnen lastet. Zur Erhöhung der
Ausrichtkräfte
in der Ausrichtstation 20 können optional, in den Figuren
nicht weiter dargestellte Niederhaltemittel auf die Vorderkanten
der Buchdeckel und/oder auf dem Vorderschnitt des Buchblocks einwirken.
Für unterschiedliche
Buchdicken ist die linke Leiste 22 verstellbar ausgeführt. Dies
ist in den 2 und 3 durch
den gestrichelten Doppelpfeil VA symbolisiert.
Der Ausrichttisch 21 selbst ist über einen Führungsklotz 24 auf
Führungswellen 25 geführt und
mittels eines auf einer Platte 26 befestigten Pneumatikzylinders 27 zwischen
einer angehobenen, die Bücher 2 ausrichtenden
und einer abgesenkten, den Buchrücken
freigebenden Höhenposition
steuerbar. Zum Einstellen einer bestimmten Höhenposition des Ausrichttisches 21 für den Ausrichtvorgang
ist die Platte 26 durch eine nicht näher dargestellte Höheneinstellung
VF höheneinstellbar.
-
Das
ausgerichtete Buch 2 wird von Klemmbacken 31a,
b eines Klemmförderers 30 in
falznahen Seitenbereichen seitlich eingespannt und mit einem Hub
HK von der Ausrichtstation 20 in
die Vorformstation 40 überführt. Dabei
werden die falznahen Seitenbereiche der Buchdeckel bereits soweit
mit den Vorsätzen
fest verklebt, dass eine Faltenbildung beim nachfolgenden, erstmaligen
Eindrücken
in die Buchdeckenfalze verhindert wird. Der Ausrichttisch 21 befindet
sich dabei in seiner abgesenkten Höhenposition und der Aufrichtrechen 6 wird
in die horizontale Stellung zurückgeschwenkt
zur Aufnahme eines nachfolgend zugeführten Buches 2. Die
Geometrie des Aufrichtrechens 6 mit dem zurückgezogenen
Anlagerechen 7 ist in seiner vertikalen Stellung derart ausgestaltet,
dass sich ein Freiraum für
die rechte Klemmbacke 31b ergibt.
-
Der
Klemmförderer 30 mit
seinen Klemmbacken 31a, b befindet sich an einem Transportwagen 35,
der auf Führungswellen 36 linear
geführt
durch nicht näher
dargestellte Antriebsmittel zwischen der Ausrichtstation 20 und
der Vorformstation 40 verfahrbar ist, wobei der Transporthub
HK derart formatvariabel erzeugbar ist,
dass das der Ausrichtstation 20 mit konstanter Seitenkante
zugeführte
Buch 2 stets mittig in die Vorformstation 40 gelangt.
-
Auf
dem Transportwagen 35 sind quer zur Förderrichtung ausgerichtete
Führungswellen 34 angeordnet,
auf denen Halter 32, 33 geführt sind, an deren Enden die
Klemmbacken 31a bzw. 31b befestigt sind und die
durch Pneumatikzylinder 37, 38 in eine Klemmstellung
zur Übernahme
der Bücher 2 aus
der Ausrichtstation 20 steuerbar sind. Der linke Pneumatikzylinder 37 weist
eine Hublänge
auf, die zusätzlich zum
erforderlichen Klemmhub der Klemmbacke 31a die Formatdickenänderung
des Bücher 2 berücksichtigt.
Um den betriebsmäßigen Hub
auf das für
das Klemmen erforderliche Maß zu
begrenzen, ist an dem Halter 32 eine Kurvenrolle 39 vorgesehen,
die sich beim Öffnen
der Klemmbacke 31a gegen eine bezüglich der Buchdicke verstellbare
Führungsschiene 47 abstützt.
-
Die
Vorformstation 40 ist im Wesentlichen gebildet aus einer
auf den Vorderschnitt des Buchblocks einwirkenden Formschiene 51,
aus die Buchdeckel seitlich begrenzenden Klemmplatten 41a,
b und aus in die Buchdeckenfalze 2a eingreifenden Falzschienen 48a,
b. Beim Überführen des
ausgerichteten Buches 2 in die Vorformstation 40 befinden sich
die Klemmplatten 41a, b und die Formschiene 51 in
jeweils zurückgezogenen
Positionen, wie dies in 2 durch die gestrichelte Darstellung
der Elemente veranschaulicht ist. Nach dem Überführen wird das Buch 2 von
den Klemmplatten 41a, b zunächst seitlich fest eingespannt.
Die Klemmbacken 31a, b werden geöffnet und der Klemmförderer 30 kehrt
in die Ausrichtstation 20 zur Übernahme eines nachfolgend
ausgerichteten Buches 2 zurück.
-
Unmittelbar
nach dem Einspannen des Buches 2 in der Vorformstation 40 wird
die Formschiene 51 sanft auf den Vorderschnitt des Buchblocks
abgesenkt. Sobald die Falzschienen 48a, b in die Buchdeckenfalze 2a mit
geringer Druckkraft eingesteuert sind, wird die Druckkraft der Formschiene 51 erhöht, wobei
unmittelbar danach die Klemmkraft der Klemmplatten 41a,
b gelockert wird. Der Buchblock wird nun in den Buchdeckenrücken gedrückt, der
sich über
Schrenz und Vorsatz über
die eingespannt gehaltenen Buchdeckenfalze 2a abstützt. Je
nach Position und Klemmkraft der Falzschienen 48a, b können hierbei
unterschiedliche Falzformen verwirklicht wird. Dabei spielt insbesondere
die Klemmkraft der Klemmplatten 41a, b eine Rolle, die
gemäß einer
ersten Betriebsart soweit zurückgenommen
werden kann, dass das nachzuformende Buch 2 nur noch lose
zwischen den Klemmplatten 41a, b geführt ist. Beim Nachformen wird
dann das Buch 2 abwärts
verschoben, bis die Kanten der Buchdeckel auf die Falzschienen 48a,
b aufsetzen. Dabei wird der Nutzen an die Deckelkanten gepresst
zur Ausbildung eines scharten Buchdeckenfalzes.
-
In
einer anderen Betriebsart wirken beim Vorformen die Klemmplatten 41a,
b mit einer hohen Klemmkraft auf die Buchdeckel ein. Gleichzeitig
werden auch die Falzschienen 48a, b mit einer hohen Klemmkraft
in die Buchdeckenfalze gedrückt,
sodass sich beim Einwirken der Formschiene 51 die Buchdeckel
nicht abwärts
bewegen. Dadurch kann eine vorbestimmte Position der jeweiligen
Falzschiene 48a, b im Buchdeckenfalz gehalten werden. Ein
Anlegen der Buchdeckel an die Falzschienen 48a, b wird
vermieden, womit ein weniger scharf ausgebildeter Buchdeckenfalz
erzeugbar ist. Die beschriebene zweite Betriebsart ist ebenfalls
anwendbar für
Bücher mit
dünnen
Buchdeckeln, beispielsweise flexible Buchdecken, die mit ihren dünnen Buchdeckeln
keine ausreichende Stützkante
zum Aufsetzen auf die Falzschienen 48a, b gemäß erster
Betriebsart aufweisen.
-
Die
Falzschienen 48a, b befinden sich an dem Transportwagen 50 für die Falzeinbrennschienen 49a,
b und werden mit dessen Rückhub
in die Vorformstation 40 bewegt. Nach Abschluss des Vorformvorganges
wird die Klemmkraft der Falzschienen 48a, b erhöht, während die
Formschiene 51 und die Klemmplatten 41a, b in
ihre zurückgezogenen Positionen
gesteuert werden. Das Buch 2 wird nun über die fest in die Buchdeckenfalze 2a eingreifenden
Falzschienen 48a, b in die erste der nachfolgenden Pressstationen 60 überführt, wo
sie von Pressplatten 61a, b positiv klemmend übernommen
werden, um anschließend
schrittweise von den beheizten Falzeinbrennschienen 49a,
b von Pressstation zu Pressstation weitergefördert zu werden. Auch die Falzschienen 48a,
b sind beheizbar, sodass bei bestimmten Nutzenmaterialien bereits
in der Vorformstation 40 mit der plastischen Formung der
Buchdeckenfalze 2a begonnen werden kann.
-
Die
als Wechselteil gestaltete Formschiene 51 ist auf einem
Bolzen 52 gehaltert, welcher in einem auf Führungswellen 54 geführten Klotz 53 aufgenommen
ist. Die Führungswellen 53 sind
an einem über
nicht näher
dargestellte Verstellmittel VB höhenverstellbaren
Halter 55 befestigt, an dem außerdem ein Pneumatikzylinder 56 zum
Ausführen
der Hubbewegung der Formschiene 51 befestigt ist.
-
Die
Klemmplatten 41a, b werden von Pneumatikzylindern 42 gesteuert,
wobei an den Klemmplatten 41a, b befestigte Führungswellen 43 in
Lagerklötzen 44 linear
geführt
sind. Auf der rechten Seite ist der Lagerklotz 44 auf einer
gestellfest angeordneten Platte 46 befestigt, während auf
der linken Seite der Lagerklotz 44 auf einer hinsichtlich
der Buchdicke verstellbaren Platte 45 befestigt ist, an
der auch die besagte Führungsschiene 47 angebracht
ist. Die Verstelleinrichtung ist nicht näher dargestellt, sondern durch
einen gestrichelten Doppelpfeil VD symbolisiert.
-
- 1
- Buchform-
und -pressmaschine
- 2
- Buch
- 2a
- Buchdeckenfalz
- 5
- Zuführförderer
- 5a
- Förderriemen
- 6
- Aufrichtrechen
- 6a
- Tragzinken
- 7
- Anlagerechen
- 7a
- Anlagezinken
- 8
- Hebel
- 9
- Koppel
- 10
- Kurvenhebel
- 10a
- Kurvenrolle
- 11
- Kurvenscheibe
- 12
- Hebelschleife
- 13
- Koppel
- 14
- Kurvenhebel
- 14a
- Kurvenrolle
- 15
- Kurvenscheibe
- 20
- Ausrichtstation
- 21
- Ausrichttisch
- 22
- Leiste
- 23
- Leiste
- 24
- Führungsklotz
- 25
- Führungswelle
- 26
- Platte
- 27
- Pneumatikzylinder
- 28
- Führungsblech
- 30
- Klemmförderer
- 31a,
b
- Klemmbacken
- 32
- Halter
- 33
- Halter
- 34
- Führungswelle
- 35
- Transportwagen
- 36
- Führungswelle
- 37
- Pneumatikzylinder
- 38
- Pneumatikzylinder
- 39
- Kurvenrolle
- 40
- Vorformstation
- 41a,
b
- Klemmplatten
- 42
- Pneumatikzylinder
- 43
- Führungswelle
- 44
- Lagerklotz
- 45
- Platte
- 46
- Platte
- 47
- Führungsschiene
- 48a,
b
- Falzschienen
- 49a,
b
- Falzeinbrennschienen
- 50
- Transportwagen
- 51
- Formschiene
- 52
- Bolzen
- 53
- Klotz
- 54
- Führungswelle
- 55
- Halter
- 56
- Pneumatikzylinder
- 60
- Pressstation
- 61a,
b
- Pressplatten
- II-II
- Ansichtsdefinition
für 2
- III-III
- Ansichtsdefinition
für 3
- IV-IV
- Ansichtsdefinition
für 4
- VF
- Verstellung
Falzposition
- VA
- Verstellung
Ausrichttisch
- VD
- Verstellung
Buchdicke
- VB
- Verstellung
Buchbreite
- HT
- Hub
Transportwagen
- HK
- Hub
Klemmförderer