DE10215110A1 - Stufenlos verstellbare Formstücke für die Herstellung von gerundeten Büchern - Google Patents

Abstract

Die stufenlos verstellbaren Formstücke bestehen aus Lamellenpaketen, die durch eine Verstellbewegung auf ein vorzugsweise radiusförmiges Profil durch Verschieben zueinander einstellbar sind. DOLLAR A Zur Aufnahme von hohen Normalkräften beim Abpressen sind die Lamellen zueinander verspannt. Für Deckenverformung sind die Lamellenpakete über Kontakt mit dem beheizten Tragkörper erwärmbar. DOLLAR A Die Kontaktoberfläche des Formstücks kann konkav oder konvex sein.

Description

• Bei der Herstellung von Büchern mit gerundetem Rücken erfolgt die Formgebung bei den Arbeitsgängen Abpressen des runden Rückens, Vorformen des Schrenzbereiches der Decke und Nachformen des gerundeten Buches für das folgende Falzeinbrennen mit auswechselbaren, nach Dicke des Buches und der Stärke der Rundung abgestuften Formstücken.
• Beim Arbeitsgang Abpressen nach dem Runden wird durch Einwirken einer Normalkraft auf die Rückenfläche durch ein dem Rundungsradius des Blockrückens angepasstes Formstück und gleichzeitige Tangentialbewegung zum Blockrücken ein Verpressen des Leimfilms auf dem Blockrücken erreicht und an den Seiten ein Falz an den Buchblock angearbeitet. Die vorher erzeugte Rundung des Blockrückens wird dadurch stabilisiert.
• Als Formstück wird üblicherweise ein zur Blockmitte symmetrisches Teil mit einer konkaven Berührungsfläche zum Block verwendet. Der Radius ist etwas größer als der Rundungsradius am Blockrücken. Das Formstück macht Schwenkbewegungen nach links und rechts.
• Es sind auch Lösungen bekannt, wo zwei Formstücke mittig zum Buchblock eine entgegengesetzt gleiche Schwenkbewegung machen. Diese Formstücke sind zueinander spiegelbildlich geformt.
• Die Formstücke müssen zum Erreichen einer bestimmten Form des Rückens in Breite und Radius sehr fein abgestimmt werden, so dass es eine Vielzahl von Formstücken gibt, die bei Formatwechsel ausgetauscht werden müssen.
• Der Schrenzbereich der Buchdecke wird durch ein Formstück und Temperatureinwirkung vorgerundet und dabei dem Radius am Buchrücken angepaßt. Wird der Radius zu groß gewählt, zieht der Schrenzbereich die Rundung des Buchblocks zurück. Wird er dagegen zu klein gewählt, klafft am fertigen Buch eine Lücke zwischen Rücken der Decke und Blockrücken.
• Auch hier muß wiederum eine genaue Anpassung an die Blockdicke und die Rundungsstärke erfolgen, was auch wieder viele Formatwechselteile bedeutet, die bei Formatwechsel ausgetauscht werden müssen.
• Schließlich muss der Buchblock vor dem Falzeinbrennen und Ganzpressen nachgeformt werden. Dabei wird durch einen Steg, der auf den Frontschnitt wirkt, der Block in die Rundung des Deckenschrenzbereich hineingedrückt. Der Blockrücken muß dabei in der Form unterstützt werden, wenn ein wirklicher radiusförmiger Rücken erreicht werden soll. Die Formstücke sind einteilig symmetrisch mit konkaver Berührungsfläche zum Blockrücken aufgebaut. Der Radius der Formstücke entspricht dabei dem gewünschten Radius des Blockrückens. Auch hierbei wird wieder eine Vielzahl von Formstücken gebraucht.
• Um das zu vermeiden, sind Lösungen bekannt geworden, bei denen der Blockrücken nicht gegen ein radiusförmiges Formstück gepresst wird, sondern nur an den Seiten durch Schienen, die tangential außen auf dem Blockrücken aufliegen. Durch die Kraft des Formsteges in der Blockmitte am Vorderschnitt und die Stützwirkung außen am Rücken erfolgt dabei keine radiusförmige Formgebung, sondern es entsteht vielmehr eine parabelförmige Gestaltung, die den Eindruck eines spitzen Rückens vermittelt.
• Die Erfordernis von vielen Formatteilen, wie oben für die relevanten Arbeitsgänge der Buchfertigung beschrieben, bedeutet einen hohen Rüstkostenaufwand. Im Zeichen kleiner werdender Auflagen und damit häufiger vorkommender Formatwechsel ist das von steigender Bedeutung.
• Trotz vieler vorhandener Formatwechselteile ist ein Formteil immer nur für einen Rundungsradius und eine Blockdicke optimal. Für abweichende Bücher stellt das Formatteil nur immer einen Kompromiss dar.
• Oft wird auf Anhieb nicht das richtige Formatteil eingesetzt, weil das Verhalten des Papiers beim Runden und Abpressen, beim Deckenvorformen und Buchnachformen oft undefiniert ist. Es muss dann noch einmal gewechselt werden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Formteile stufenlos an den gewünschten Radius des Blockrückens anpassen zu können und den Formatwechselaufwand zu vermeiden.
• Erfindungsgemäss wird das dadurch gelöst, dass Lamellenbleche nebeneinander angeordnet werden, so dass die gesamte Dicke des Lamellenpaketes den Dickenbereich des Buches abdeckt.
• Die einzelnen Lamellen sind gegeneinander normal auf den Blockrücken betrachtet verschiebbar und in Blockhöhe entsprechend Länge des Lamellen nicht verschiebbar auf einem Trägerteil geführt.
• Die Lamellen sind auf der Länge mit mindestens 2 kurvenmäßig ausgebildeten Langlöchern versehen, welche von Bolzen durchgriffen werden.
• Bei der Verstellung des Formstückes auf einen anderen Radius werden die Bolzen in Längsrichtung verstellt, machen dadurch eine Relativbewegung zu den Lamellenblechen entlang der kurvenförmigen Langlöcher und verschieben dabei die Lamellenbleche gemäß der Form der kurvenförmigen Langlöcher rechtwinklicg zur Rückenfläche des Buchblocks. Jede Lamelle ist mit einer individuellen Kurve versehen. So ergibt sich durch eine Bewegung der Bolzen in der X-Richtung abhängig von der Position der Lamelle in der Z-Achse eine unterschiedliche Bewegung in Y-Richtung, die zur Gestaltung eines Radius führt.
• Der Radius ändert sich mit der Bewegung in x-Richtung vorzugsweise proportional, damit für eine automatische Verstellung eine lineare Zuordnung gegeben ist. Der Verstellweg in X-Richtung kann aber auch mehrfach genutzt werden. Ein Teil des Verstellweges kann z. B. dazu genutzt werden, einen modifierten Radius zu erzeugen, der am Rand einen tangentialen Auslauf hat, wenn z. B. mit einer starken Schwenkbewegung des Formstückes ein starker Falz an den Längskanten des Rückens erzeugt werden soll.
• Es kann eine konkave Oberfläche des Formstückes erzeugt werden, wie es zum Abpressen des Blockrückens und zum Nachformen des Buchblocks gebraucht wird. Es kann aber auch eine konvexe Oberfläche wie für die Deckenvorformung erforderlich erzeugt werden.
• Der Radius ist stets einer Blockdicke zugeordnet, wobei das Verhältnis Blockdicke zu Radius in Grenzen schwanken kann je nach Ausgeprägtheit der Rundung.
• Bei einem kleinen Radius wird nur der innere Teil des Formstücks genutzt. Der nichtgenutzte Teil kann z. B. einfach parallel zum Blockrücken eingestellt werden.
• Die Formstücke sind normalerweise einteilig ausgeführt.
• Für die Aufgabenstellung des Abpressens de Blockrücken sind Lösungen bekannt, bei denen geteilte Formstücke antisymmetrisch gleichzeitig zu beiden Seiten des Blockrückens hin durch eine Schwenkbewegung abpressen.
• Auch diese Formteile sind gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Lamellenbleche gestaltbar. Beide Teile des Formstücks haben getrennte Elemente für die Durchführung der X-Bewegung und eigene Führungsbolzen in den kurvenförmigen Langlöchern.
• Die x-Bewegung kann von den äußeren Begrenzungsplatten oder von einer mittleren Platte durchgeführt werden. Die Verstellung durch Bewegung einer mittleren Platte ist möglich, wenn die Position der mittleren Lamelle unabhängig vom eingestellten Radius immer gleich ist.
• Die Lamellenbleche sind normalerweise zwischen den außeren Begrenzungplatten spielarm geführt. Ein guter Kontakt der Lamellenbleche untereinander ist wichtig für den Einsatz bei Deckenvorformen, wo der gesamte Formklotz auf bis zu 200°C beheizt wird.
• Beim Abpressen des Rückens, wo hohe Normalkräfte auf den Blockrücken aufgebracht werden müssen, werden die Lamellenbleche vorzugsweise zueinander gespannt z. B. durch Hydraulikzylinder an den äußern Begrenzungsplatten, die das Lamellenpaket zusammendrücken. Die Führungsbolzen, die die Lamellen in den kurvenförmigen Langlöchern durchgreifen, dienen dabei als Zugverbindung zwischen den äußeren Begrenzungsplatten. Durch die Spannung wirkt der Formklotz wie ein massives Teil.
• Zum Verstellen wird der hydraulische Druck entspannt.
• Zwischen den Lamellen verteilt können Stützbleche untergebracht werden. Sie liegen auf Rückseite an der Aufnahmeplatte an und übertragen die Normalkraft, die ohne diese Stützbleche nur von den Begrenzungsplatten aufgenommen wird. Die Stützbleche haben für den Durchgriff der Führungsbolzen parallel zur Aufnahmeplatte verlaufende Langlöcher, die die Verstellung in x-Richtung frei ermöglichen.
• Die Lamellenbleche sind an der Berührungsstelle mit dem Block verrundet, angeschrägt oder eckig je nach Anwendungsfall.
• Für die Deckenvorformung wird eine der Krümmung der Rundung in etwa folgende Abschrägung mit Verrundung bevorzugt, um einen möglichst guten Wärmekontakt mit dem Schrenzmaterial zu erreichen.
• Für die Buchnachformung ist eine Verrundung der Blechkanten wichtig, um keine Markierungen durch scharfe Kanten zu bekommen.
• Für den Anwendungsfall Abpressen ist je nach Abpressverfahren entweder eine Verrundung oder scharfe Blechkanten zu empfehlen.
• Wird beim Abpressverfahren eine starke Tangentialbewegung des Formstücks auf dem Blockrücken erzeugt, sind verrundete Blechkanten vorteilhaft. Die runden Kanten haken beim Darübergleiten nicht sondern erzeugen einen für das Abpressen förderlichen Walkeffekt.
• Bei anderen Abpressverfahren, bei denen eine genaue Abstimmung der tangentialen Bewegung, der Normalbewegung und der Schwenkbewegung des Rundeklotzes erfolgt, sind scharfe Kanten der Lamellenbleche vorteilhaft, weil sie durch den Formschluß mit dem Rücken eine Streckung des Rückens und damit eine formstabile Rundung ermöglichen.
• Verschiedene Ausführungsformen der stufenlos verstellbaren Formstücke werden im nachfolgenden beschrieben.
• Fig. 1 Formstück konvexer Form mit R max
• Fig. 2 Formstück konvexer Form im Schnitt eingestellt auf kleinen Radius
• Fig. 3 Einteiliges Formstück konkaver Form
• Fig. 4 Zweiteiliges Formstück konkaver Form
• Fig. 5 Blechlamelle mit Steuerkurve
• Fig. 6 einteiliges Formstück konkaver Form mit gerundeten Lamellenkanten
• Fig. 7 zweiteiliges Formstück mit scharfen eckigen Kanten der Lamellen
• Fig. 8 zweiteiliges Formstück mit hydraulischer Spannung der Lamellenpakete
• In Fig. 1 ist perspektivisch ein Formstück mit konvexer Kontur dargestellt, wie es für das Deckenvorformen benötigt wird. In der Mitte befindet sich der Schieber 1, der um das Maß x in Längsrichtung verschoben werden kann. Am Schieber 1 sind beidseitig die Bolzen 2 befestigt, die in den äußeren Führungen 3 mit den Langlöchern 3a geführt sind. Die Bolzen durchgreifen die Lamellen 4 links und rechts des Schiebers 1 n den Steuerkurven 4a, die bei Längsbewegung der Bolzen 2 in X-Richtung eine Verstellung in Y-Richtung erzeugen. Siehe Fig. 5. Jede Lamelle hat in Abhängigkeit Ihres Abstandes zur Mitte des Formstückes eine andere Steuerkurve, so dass die Kontur des Formstückes durch die X-Bewegung entsprechend verändert wird.
• Beim Verschieben des Schiebers bleiben die Führungen 3 ortsfest und hindern über die Anschläge 5 die Lamellen am Verschieben in X-Richtung.
• Fig. 2 zeigt, wie sich nach Verstellung die Kontur gemäß Fig. 1 geändert hat. Vorzugsweise ist der Kontaktbereich mit der Decke ein Radius. Es ist jedoch auch eine andere Kontur denkbar.
• Fig. 3 zeigt ein Formstück mit konkaver Kontur für Abpressen des Blockrückens oder Nachformung des Buchrückens. Die Bolzen 2 sind wieder am Schieber 1 befestigt. Bei Verstellung des Schiebers in X-Richtung gleiten die Bolzen wieder in Langlöchern der Führung 6 und durchgreifen wieder die Lamellen 4 in Steuerkurven 4a, wodurch eine Verstellung der einzelnen Lamellen in Y-Richtung erfolgt. Bei einigen bekannt gewordenen Lösungen für das Abpressen des Blockrückens wird statt eines einteiligen Formstückes, dass auf dem Blockrücken eine hin- und hergehende Schwenkbewegung macht, ein zweiteiliges Formstück verwendet. Eine solche Lösung ist in Fig. 4 dargestellt.
• Die Lamellen 4 befinden sich zwischen den Führungen 7 und den Gegenplatten 8 und werden durchgriffen von Bolzen 9, die Gegenplatten und Führungen zueinander befestigen. Die Führungen 7 können sich in der ortsfesten Führungsplatte 10 verschieben gemäß der Verstellung X. Die Lamellen werden dabei durch die Anschläge 11 zurückgehalten und werden über die Steuerkurven 4a in den Lamellen 4 in Y-Richtung verschoben. Für den Abpressvorgang machen beide Hälften des Formstücks eine entgegengesetzte Schwenkung α und Horizontalbewegung h sowie eine Vertikalbewegung v.
• Es wird vorzugsweise eine radiusförmige Kontur im Kontaktbereich mit dem Buckrücken erzeugt. Der äußere nicht benutzte Bereich des Formstücks wird flach eingestellt, damit er beim Schwenken nicht stört.
• Bei dieser Art des Abpressen werden die Kanten der Lamellenbleche vorzugsweise scharfkantig eckig ausgebildet. Es entsteht dadurch eine gute Mitnahme auf dem Blockrücken und es kann eine größere Dehnung des Rückens und damit ein besseres Abpressergebnis erreicht werden. Siehe Fig. 7.
• Beim Abpressen mit einem einteiligen Formstück, dass etwa 2 x auf dem Rücken hin- und hergeschwenkt wird, werden die Kanten der Lamellen vorzugsweise gerundet. Die runden Kanten erzeugen dann auf dem Blockrücken eine Walkbewegung, die den Rücken sehr gut dehnt. Siehe Fig. 6
• Beim Einsatz zum Deckenvorformen werden die Lamellenkanten vorzugsweise gerundet, um einen besseren Wärmekontakt zu erreichen.
• Beim Abpressen des Blockrückens treten starke Käfte an den Lamellen auf. Es ist darum zweckmäßig, die Lamellenbleche gegeneinander zu spannen. Dazu können wie in Fig. 8 dargestellt hydraulisch betätigte Kolben dienen, die eine Normalkraft auf die Lamellenbleche ausüben. Diese werden durch Reibung zueinander fixiert und belasten durch die Abpresskraft nicht die Bolzen 2. Beim zweiteiligen Formstück werden die Lamellen gegen die inneren Gegenplatten 8 gespannt. Beim einteiligen braucht die Spannung nur von einer Seite erfolgen. Dabei werden die Lamellen gegen die Führung 6 gespannt.
• Beim Verstellen der Kontur wird die Klemmung gelüftet.
• Die Gegenplatten 8 bzw der Schieber 1 stützen sich gegen die Führungen ab, um Druckkräfte direkt aufzunehmen.
• Benötigen die Formstücke Temperatur z. B. beim Deckenvorformen, wird die Wärme über die Führungen 3, die mit einer Heizung versehen werden eingebracht.
• Für bestimmte Einsatzzwecke z. B. Deckenvorformen kann es von Interesse sein, den Verstellbereich X in Bereiche aufzuteilen, die unterschiedliche Arten der Kontur erzeugen. So könnte z. B. der eine Teil des Verstellweges für die Erzeugung eines mehr oder weniger großen Radius genutzt werden, während der andere Teil für die Erzeugung einer rechteckigen Kontur unterschiedlicher Breite für Bücher mit geradem Rücken verwendet wird.

Claims (10)

1. Stufenlos im Profil veränderbares Formstück, dadurch gekennzeichnet, dass ein beliebiges Profil vorzugsweise ein Radius durch geeignetes Verschieben nebeneinander liegender Lamellen erreicht wird.

2. Formstück nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der Lamellen in Profilbildungsrichtung y durch eine Längsbewegung x erzeugt wird, wobei Führungsbolzen die Lamellen in kurvenförmig ausgebildeten Langlöchern durchgreifen und die x-Bewegung in y-Bewegung umsetzen mit unterschiedlicher Wirkung je nach Position der Lamelle im Paket.

3. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbewegung x als Verstellbewegung proportional einem Radius am Formstück zugeordnet ist.

4. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellweg für unterschiedliche Formgebung des Profils in Bereiche aufgeteilt ist.

5. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktoberfläche konvex oder konkav sein kann.

6. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück zweiteilig mit Trennung im Scheitelpunkt des Profils ist.

7. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen gegeneinander vorzugsweise hydraulisch verspannt werden, wobei die Verspannung während der Verstellung gelüftet wird.

8. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Lamellenbleche an der Kontaktstelle gerundet sind.

9. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Lamellenbleche scharfkantig eckig sind.

10. Formstück nach Anspruch 1 + 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen über Flächenkontakt mit dem Tragkörper beheizbar sind.