DE10205677A1

DE10205677A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken

Info

Publication number: DE10205677A1
Application number: DE2002105677
Authority: DE
Inventors: Manfred Albrecht
Original assignee: Kolbus GmbH and Co KG
Current assignee: Kolbus GmbH and Co KG
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-14

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken (1a) von ggf. gerundeten zwischen Klemmelementen (8, 9) mit einem definierten Aushang eingespannt transportierten Buchblocks (1) mit einer Vielzahl von entlang der Förderrichtung (F) der Buchblocks (1) hintereinander angeordneten und mit der Mantelfläche auf den Buchblockrücken (1a) einwirkenden Rollen (2), ist zur Erreichung einer einfachen und kompakten Konstruktion und einer schnellen Anpassung an unterschiedlich geformte Buchblockrücken vorgesehen, dass die Rollen (2) drehangetrieben sind, dass für jede Seite des Buchblockrückens (1a) eine Vielzahl von Rollen (2) vorgesehen ist, wobei die jeweils erste Rolle (2) nahe der Mitte des Buchblockrückens (1a) wirkt und die folgenden Rollen (2¶X+1¶) durch entsprechend geneigte Stellungen in von Rolle (2¶X¶) zu Rolle (2¶X+1¶) zunehmenden Maße zur jeweiligen Außenseite hin wirken, dass die Achsen der Rollen (2) derart ausgerichtet sind, dass sich die Geschwindigkeit (V) der Rollen (2) in dem jeweiligen Berührungspunkt einer Rolle (2) mit dem Buchblockrücken (1a) in eine Komponente (V1) in Förderrichtung (F) und in eine zur Außenseite des Buchblockrückens (1a) hinziehende Komponente (V2) aufteilt, wobei die nach außen ziehende Komponente (V2) mit jeder nachfolgend am Buchblockrücken (1a) wirkenden Rolle (2¶X+1¶) vergrößert ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Rollen (2) einer Seite als Rollengang (3, 3b) um Achsen (A¶R¶ und A¶P¶) verschwenkbar, worüber ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Runden und Abpressen des Buchblockrückens ist ein wichtiger Prozeßabschnitt bei der Blockherstellung, um die Formstabilität des Buchblocks, die Festigkeit der Bindung, die Verbindung von Buchblock und Buchdecke und das Öffnungsverhalten des Buches zu verbessern. Das Abpressen folgt dem Runden, indem der Buchblock am Ende der Rundung eine beiderseitig angebrachte pilzartige Bogenverformung erhält. Dazu werden die Bogen bzw. Blätter von der Blockmitte aus gleichmäßig nach vorn und hinten mechanisch umgebogen. Am Vorderschnitt wird keine weitere Verformung erzielt. Durch das Abpressen wird die Rundung fixiert und stabilisiert. Bekannt und in der DE 15 36 507 bzw. in der GB 1 529 734 beispielhaft dargestellt sind verschiedene Abpreßprinzipien, die den Abpreßvorgang am stillstehenden von zwei Preßbalken seitlich ca. 5 mm vom Rundungsende entfernt im Falzbereich eingespannten Buchblock durch oszillierend bewegte und unter Anpreßdruck am Buchblockrücken wirkende Abpreßbalken oder rotierende Abpreßwalzen durchführen.

Für höhere Taktleistungen kommen Vorrichtungen zum kontinuierlichen Abpressen zur Anwendung, wie sie aus der DE 12 91 318 bekannt sind. Die gerundeten Buchblocks werden von Klemmplatten gehalten und mit nach unten freiliegenden Buchblockrücken an eine Reihe von entlang der Förderrichtung der Buchblocks abwechselnd links und rechts angeordneten sich mit ihrer Stirnseite an die Buchblockrücken anlegenden rotierenden Scheiben vorbei geführt. Die Drehachsen der Scheiben sind gegenüber der senkrechten Längsmittenebene der Buchblocks verschieden geneigt, wobei die in Förderrichtung jeweils weiter vorn angeordnete Scheibe einen stumpferen Winkel mit der Längsmittenebene einschließt als die davor angeordnete Scheibe. Darüber hinaus sind die Stirnseiten der Scheiben gegen die Förderrichtung der Bücher geneigt und die Drehrichtung an der Berührungsstelle mit dem Buchrücken ist nach außen gerichtet, wodurch die Bogen bzw. Blätter unter Anwendung von Druck und Reibung von der Mitte des Buchblockrückens nach beiden Seiten hin umgelegt werden, und zwar unter einem nach außen hin zunehmenden Winkel.

In der US 3 199 129 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen beschrieben, indem die o. g. Scheiben durch Räder mit einer Vielzahl von darin drehbar gelagerten Rollen ersetzt sind. Die Drehachsen der Rollen sind senkrecht zur und sternförmig um die Drehachse des sie tragenden Rades angeordnet. Wenigstens eine dieser Rollen liegt tangential an einem Teil des gerundeten Buchblockrückens an und drückt während der Drehung der Räder den Rücken nach außen. Die einzelnen Scheiben bzw. Räder bilden jeweils eine Abpreßeinheit, die in ihrer räumlichen Position und Neigung zum Buchblockrücken in bis zu fünf Freiheitsgraden frei einstellbar ausgebildet sind, zur Abbildung unterschiedlicher Rückenformen. Bei der Einstellung nachfolgender Abpreßeinheiten ist zudem die verbleibende Rückenverformung vorangegangener Abpreßvorgänge zu berücksichtigen. Das gewünschte Abpreßergebnis ist erst durch langwieriges Probieren erreichbar. Lange Umrüstzeiten und hoher Makulaturanteil bei Produktwechsel sind die Folgen. Die Hintereinanderreihung der Abpreßeinheiten erfordert eine für die Auslegung des Transportsystems nicht unerhebliche Baulänge.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken der vorgenannten Art zu schaffen, die bei einfacher und kompakter Konstruktion eine schnelle Anpassung an unterschiedlich geformte Buchblockrücken ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung in überraschend einfacher und wirtschaftlicher Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Vorrichtungsmerkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken wird gebildet aus einer Vielzahl von entlang der Förderrichtung der Buchblocks hintereinander angeordneten drehangetriebenen und mit der Mantelfläche aut den Buchblockrücken einwirkenden Rollen und zwar für jede des Buchblockrückens, wobei die jeweils erste Rolle nahe der Mitte des Buchblockrückens wirkt und die folgenden Rollen durch entsprechend geneigte Stellungen in von Rolle zu Rolle zunehmenden Maße zur jeweiligen Außenseite hin wirken und die Achsen der Rollen derart ausgerichtet sind, daß sich die Geschwindigkeit der Rollen in dem jeweiligen Berührungspunkt einer Rolle mit dem Buchblockrücken in eine Komponente in Förderrichtung und in eine zur Außenseite des Buchblockrückens hin ziehende Komponente aufteilt und sich die nach außen ziehende Komponente mit jeder nachfolgend am Buchblockrücken wirkenden Rolle vergrößert. Durch das Einwirken der Rollen von der Mitte des Buchblockrückens aus und mit einer mit jeder weiteren Rolle vergrößerten Ziehkomponente nach außen wird ein gleichmäßiges zu den Außenseiten hin zunehmendes Umbiegen der Bogen bzw. Blätter erreicht. Eine Komponente der Fördergeschwindigkeit der Rollen ist in Förderrichtung der Buchblocks gerichtet. Dies sorgt für eine schonende Behandlung des Blockrückens.

Vorzugsweise sind die Rollen zylindrisch ausgebildet. Die Anpassung der Rollen an die Kontur des Buchblockrückens wird über die entsprechende Anordnung der Rollen erreicht. Zweckmäßig wird die jeweils erste Rolle einer Seite nahezu senkrecht zur Buchblockseitenebene angeordnet. Die nachfolgenden Rollen sind in der Ebene senkrecht zur Förderrichtung um einen vorzugsweise mit 6° bestimmten Winkel zur jeweils vorgängigen Rolle geneigt. Desweiteren sind die Rollen in einer durch die Tangente im jeweiligen Berührungspunkt einer Rolle mit dem Buchblockrücken und die Längsrichtung des Buchblockrückens aufgespannten Ebene um einen vorzugsweise mit 2,5° bestimmten Winkel zur jeweils vorgängigen Rolle geneigt. Die Neigung in diesen Ebenen bestimmt die Ziehkomponente. Auf jeder Seite des Buchblockrückens sind elf Rollen vorgesehen, die einen Rollengang bilden und in Förderrichtung der Buchblocks eine Abpreßkurve projizieren.

Zweckmäßig sind die Rollen einer Seite in einem Rahmen gelagert und dieser Rahmen wird mit Vorteil um eine in einer parallelen Ebene zu den Buchblockseiten und senkrecht zur Förderrichtung ausgerichteten Schwenkachse verstellt zum Einstellen eines Abpreßradius der Abpreßkurve. In bevorzugter Ausführung ist der Rahmen zusätzlich um eine senkrecht zur Buchblockseitenebene ausgerichteten Schwenkachse verstellbar zum Stauchen bzw. Strecken der Abpreßkurve. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die weiter vorn im Rollengang angeordneten Rollen mit jeweils höheren Geschwindigkeiten anzutreiben und zwar derart, daß die Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung der Buchblocks mit der Fördergeschwindigkeit der Buchblocks nahezu übereinstimmt. Die Abpreßeinrichtung ist zweckmäßig symmetrisch gestaltet derart, daß die Rollen einer Seite symmetrisch zu den Rollen der anderen Seite angeordnet sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1a zeigt in perspektivischer Ansicht die Anordnung der Rollen einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken;
Fig. 1b zeigt die Anordnung der Fig. 1 in einer Draufsicht;
Fig. 1c zeigt die Anordnung der Fig. 1 in einer Vorderansicht;
Fig. 1d zeigt die Anordnung der Fig. 1 in einer Seitenansicht;
Fig. 2a bis d zeigen in Seitenansicht bzw. in Förderrichtung der Buchblocks die sich durch Verändern des Verstellwinkels ergebenen Abpreßradien;
Fig. 3a bis c zeigen die Abpreßkurven bei Veränderung des Verstellwinkels W_P;
Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht die Abpreßvorrichtung;
Fig. 5 zeigt die Vorrichtung in einer Schnittansicht gemäß dem Verlauf Q-Q in Fig. 4.
Ein kontinuierlich in Förderrichtung F vorbewegter Buchblock 1 mit nach oben weisenden Buchblockrücken 1a wird an einer Vielzahl von mit ihrer Mantelfläche auf dem Buchblockrücken 1b einwirkenden Rollen 2 vorbei geführt, wobei jeweils elf Rollen 2 für jede Seite des Buchblockrückens 1a vorgesehen sind, die einen linken Rollengang 3a und einen rechten Rollengang 3b bilden. Die jeweils erste Rolle 2 eines Rollenganges 3a, 3b ist nahezu senkrecht zur Buchblockseitenebene ausgerichtet und wirkt nahe der Mitte des Buchblockrückens 1a. Die weiteren Rollen 2 der Rollengänge 3a, 3b sind zueinander verschieden geneigt. Zum einen ist jede nachfolgende Rolle 2 _X+1 in der Ebene senkrecht zur Förderrichtung F um einen Neigungswinkel W_A zur vorgängigen Rolle 2 _X geneigt, wie dies Fig. 1d zeigt. Zum anderen ist jede nachfolgende Rolle 2 _X+1 in einer durch die Tangente im jeweiligen Berührungspunkt einer Rolle 2 mit dem Buchblockrücken 1a und die Längsrichtung des Buchblockrückens 1a aufgespannten Ebene um einen Neigungswinkel W_B zur vorgängigen Rolle 2 _X geneigt, wie dies Fig. 1c zeigt. Durch diese von Rolle 2 _X zu Rolle 2 _X+1 zunehmende Neigung wirkt jeder Rollengang 3a, 3b in zunehmenden Maße zur jeweiligen Außenseite hin. Die Geschwindigkeit V einer Rollen 2 in dem jeweiligen Berührungspunkt teilt sich auf eine Komponente V1 in Förderrichtung F und in eine zur Außenseite hin ziehende Komponente V2, wobei letztere mit jeder nachfolgenden Rolle 2 _X+1 vergrößert ausgebildet ist.
Die Rollengänge 3a und 3b sind jeweils um die in Fig. 1a symbolisch dargestellten Schwenkachsen A_R und A_P verstellbar. Eine Verstellung der Rollengänge 3a, 3b um die Schwenkachse A_R mit einem Winkel W_R in der gezeigten Richtung vergrößert den Abpreßradius R der in Förderrichtung F projizierten Abpreßkurve. Während eine Verstellung der Rollengänge 3a, 3b um die Schwenkachse A_P mit einem Winkel W_P in der gezeigten Richtung ein Strecken bzw. in umgekehrter Richtung ein Stauchen der Abpreßkurve bewirkt, wodurch die Abpreßparabel der Abpreßkurve bestimmt wird. Die Fig. 2a bis 2d zeigen die verschiedenen Abpreßradien R bei verschiedenen Einstellungen W_R, und die mögliche Zuordnung zu einem Buchblock 1 bestimmter Buchblockdicke D. In den Fig. 3a bis 3c erkennt man die verschiedenen Abpreßparabeln der sich ergebenen Abpreßkurve bei Veränderung des Verstellwinkels W_P am Beispiel des Buchblocks 1 aus Fig. 2b.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Abpreßvorrichtung mit dem Transport- und Klemmsystem für die Buchblocks 1. Die gerundeten Buchblocks 1 werden von Transporteuren 16 kontinuierlich vorgeschoben und an auf Umlaufbahnen 15 laufenden Transportketten 13 übergeben, die über Polstertragstücke 14 die Buchblöcke seitlich einspannen und kontinuierlich in Förderrichtung F weitertransportieren. Im weiteren Verlauf gelangen die Buchblöcke 1 in den Wirkbereich von auf Umlaufbahnen 9 laufenden Plattenketten 8, die die Buchblöcke 1 in einem bestimmten Abstand vom Rundungsende entfernt im Falzbereich einspannend und gemeinsam mit den Transportketten 13 weiterbefördern. Die Plattenketten 8 sind gebildet aus aneinander gereihten Klemmplatten 10 mit zugeordneten Kurvenrollen 11 und einer die Klemmplatten 10 ziehenden Antriebskette 12. Im Förderbereich sind die Plattenketten 8 über die Kurvenrollen 11 in Führungsschienen 17 geführt. Durch entsprechende Anfederung der Führungsschienen 17 wird eine definierte Klemmkraft erzeugt. Die Führungsschienen 17 werden auf Buchblockdicke D formateingestellt.
Die Abpreßeinheiten in Form der Rollengänge 3a und 3b sind vereinfacht dargestellt. Jeder Rollengang 3a bzw. 3b ist in einem Rahmen 4a bzw. 4b aufgenommen, wobei die einzelnen Rollen 2 in Haltern 5 gelagert und über Gelenkwellen 6 von der Außenseite her angetrieben sind. Der Antrieb 7 der einzelnen Rollen 2 kann in bekannter und hier aus Darstellungsgründen nicht gezeigter Weise von einem um Antriebsräder gelegten Zahnriemen erfolgen, wobei die in Förderrichtung F weiter vorn angeordneten Rollen 2 mit höheren Geschwindigkeiten V angetrieben werden, derart, daß die Komponente V1 in Förderrichtung F nahezu gleich der Fördergeschwindigkeit der Buchblocks 1 ist.
Die gezeigte Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken 1a zeichnet sich durch ihre kompakte, d. h. kurze Bauweise aus und ist konstruktiv einfach aufgebaut. Darüber hinaus sind die beiden Abpreßeinheiten in Form der Rollengänge 3a und 3b durch wenige Einstellungen auf die verschiedenen Rückenformen und Buchblockdicken D einstellbar. Neben dem Verschwenken um die Achsen A_R und A_P sind ggf. Verschiebungen senkrecht zur Förderrichtung erforderlich und zwar in Richtung der Buchblockdicke D oder/und in Richtung der Buchblockbreite. Im Extremfall der Einstellungen kann sogar ein Buchblock 1 mit geradem, also nicht-gerundetem Buchblockrücken 1a abgepreßt werden. Selbstverständlich kann die Erfindung auch an mit dem Buchblockrücken 1a nach unten oder zur Seite weisenden Buchblöcken 1 zur Anwendung kommen. Bezugszeichenliste 1 Buchblock
1a Buchblockrücken
2 Rolle
2 _X beliebige Rolle
2 _X+1 nachfolgende Rolle
3a Rollengang, links
3b Rollengang, rechts
4a Rahmen, links
4b Rahmen, rechts
5 Halter
6 Gelenkwelle
7 Antrieb
8 Plattenkette
9 Umlaufbahn
10 Klemmplatte
11 Kurvenrolle
12 Antriebskette
13 Transportkette
14 Polstertragstück
15 Umlaufbahn
16 Transporteur
17 Führungsschiene
F Förderrichtung
D Buchblockdicke
R Abpreßradius
W_A Neigungswinkel
W_B Neigungswinkel
A_R Schwenkachse Abpreßradius
W_R Verstellwinkel Abpreßradius
A_P Schwenkachse Abpreßparabel
W_P Verstellwinkel Abpreßparabel
Q Schnittlinienverlauf
V Geschwindigkeit (-vektor)
V1 (Längsgeschwindigkeits-)Komponente
V2 (Quergeschwindigkeits-)Komponente

Claims

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen von Buchblockrücken (1a) von ggf. gerundeten zwischen Klemmelementen (8, 9) mit einem definierten Aushang eingespannt transportierten Buchblocks (1) mit einer Vielzahl von entlang der Förderrichtung (F) der Buchblocks (1) hintereinander angeordneten und mit der Mantelfläche auf den Buchblockrücken (1a) einwirkenden Rollen (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (2) drehangetrieben sind, daß für jede Seite des Buchblockrückens (1a) eine Vielzahl von Rollen (2) vorgesehen ist, wobei die jeweils erste Rolle (2) nahe der Mitte des Buchblockrückens (1a) wirkt und die folgenden Rollen (2 _X+1) durch entsprechend geneigte Stellungen in von Rolle (2 _X) zu Rolle (2 _X+1) zunehmenden Maße zur jeweiligen Außenseite hin wirken, daß die Achsen der Rollen (2) derart ausgerichtet sind, daß sich die Geschwindigkeit (V) der Rollen (2) in dem jeweiligen Berührungspunkt einer Rolle (2) mit dem Buchblockrücken (1a) in eine Komponente (V1) in Förderrichtung (F) und in eine zur Außenseite des Buchblockrückens (1a) hin ziehende Komponente (V2) aufteilt, wobei die nach außen ziehende Komponente (V2) mit jeder nachfolgend am Buchblockrücken (1a) wirkenden Rolle (2 _X+1) vergrößert ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (2) zylindrisch ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste am Buchblockrücken (1a) wirkende Rolle (2) nahezu senkrecht zur Buchblockseitenebene ausgerichtet ist und jede nachfolgende Rolle (2 _X+1) in der Ebene senkrecht zur Förderrichtung (F) um einen bestimmten Neigungswinkel (W_A) zur vorgängigen Rolle (2 _X) geneigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (W_A) 6° beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste am Buchblockrücken (1a) wirkende Rolle (2) nahezu senkrecht zur Buchblockseitenebene ausgerichtet ist und jede nachfolgende Rolle (2 _X+1) in einer durch die Tangente im jeweiligen Berührungspunkt einer Rolle (2) mit dem Buchblockrücken (1a) und die Längsrichtung des Buchblockrückens (1a) aufgespannten Ebene um einen bestimmten Neigungswinkel (W_B) zur vorgängigen Rolle (2 _X) geneigt ist, wobei die Neigung in dieser Ebene die Größe der Ziehkomponente (V2) bestimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (W_B) 2.5° beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Buchblockrückens (1a) elf jeweils einen Rollengang (3a, 3b) bildende Rollen (2) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (2) eines Rollenganges (3a, 3b) in einem Rahmen (4a, 4b) gelagert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4a, 4b) mit den Rollen (2, 3a, 3b) über eine Schwenkachse (A_R) in einem Gestell aufgenommen ist, daß die Schwenkachse (A_R) in einer parallelen Ebene zu den Buchblockseiten und senkrecht zur Förderrichtung (F) ausgerichtet ist und daß der Rahmen (4a, 4b) um die Schwenkachse (A_R) mit einem Winkel (W_R) verschwenkt werden kann zum Einstellen eines Abpreßradius (R) der durch die Rollen (2) in Förderrichtung (F) des Buchblocks (1) projizierten Abpreßkurve.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4a, 4b) mit den Rollen (2, 3a, 3b) um eine senkrecht zur Buchblockseitenebene ausgerichteten Schwenkachse (A_P) mit einem Winkel (W_P) schwenkbar gelagert ist zum Stauchen bzw. Strecken der durch die Rollen (2) in Förderrichtung (F) des Buchblocks (1) projizierten Abpreßkurve.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine von Rolle (2 _X) zu Rolle (2 _X+1) zumindest bereichsweise zunehmende Geschwindigkeit (V) der Rollen (2) derart, daß die Komponente (V1) in Förderrichtung (F) mit der Fördergeschwindigkeit der Buchblocks (1) nahezu übereinstimmt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (2) einer Seite (3a) symmetrisch zu den Rollen (2) der anderen Seite (3b) angeordnet sind.