DE4330719A1 - Vorrichtung zum Rückenrunden von Buchblocks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rückenrunden von Buchblocks mit einer den Buchblock einspannenden Fördereinrichtung und mit einer Rücken­ rundeeinrichtung, bestehend aus Rundeelementen, die nach Freigabe des Buch­ blocks durch die Fördereinrichtung auf beide Seiten des Buchblocks durch eine definierte Drehbewegung sowie durch Druck einwirken.

Das Rückenrunden von Buchblocks, ein Arbeitsgang in der Buchherstellung, durch den der Buchblock die gewünschte Form des Rückens und gleichzeitig des Vorderschnitts erhält, wird in heutigen Buchblockbearbeitungsmaschinen über­ wiegend nach dem Walzenrundeprinzip durchgeführt.

Dabei erfolgt eine fließende Relativverschiebung der einzelnen Blätter bzw. Druckbogen durch gleichzeitiges Abwälzen geriffelter Rundewalzen an den Buch­ blockseiten über einen definierten Drehwinkel sowie unter Druckanwendung, wo­ bei die Blätter bzw. Druckbogen beim Durchlauf des Buchblocks durch die Run­ dewalzen zur Buchblockmitte hin zunehmend vorgeschoben werden.

Durch den Rundevorgang soll der Buchblockrücken einen Kreisbogen oder einen abgeflachten Bogen erhalten, was für den nachfolgenden Arbeitsgang Abpressen im Hinblick auf das angestrebte Rückenprofil des Buchblocks entscheidend ist.

In erster Linie soll die Rundung mehr dem Kreisbogen entsprechen, wobei der Grad der Rundung durch den Rundekoeffizienten bestimmt wird, der sich aus der Höhe des Rückenbogens und der Buchblockdicke ergibt.

Beim Rundeprinzip durch Walzen wird die Rückenform durch verschiedene Fakto­ ren beeinflußt wie Anpreßkraft der Rundewalzen, Drehwinkel der Rundewalzen und durch den Walzendurchmesser.

In den nach dem Walzenrundeprinzip arbeitenden Maschinen kommt eine Runde­ walze mit einem einzigen Walzendurchmesser für alle anfallenden Buchblock­ formate zur Anwendung, die zwangsläufig den Anforderungen nur bedingt ge­ recht werden kann. Die gewünschte kreisbogenförmige Rückenrundung läßt sich nur dann erreichen, wenn Walzendurchmesser und Buchblockdicke aufeinander ab­ gestimmt sind. Starke Abweichungen führen dazu, daß bei kleinformatigen Buch­ blocks der für das gewünschte Rundeergebnis erforderliche effektive Runde­ hub, bedingt durch die relativ großen Walzendurchmesser in Abhängigkeit von den gegebenen Platzverhältnissen, nicht zur Verfügung steht, hingegen bei großformatigen Buchblocks die relativ kleinen Walzendurchmesser keine Druck­ kräfte auf den mittleren Bereich der Buchblocks ausüben können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Rückenrunden von Buchblocks der genannten Gattung zu schaffen, die hinsichtlich einer Qua­ litätsverbesserung bei allen anfallenden Buchblockformaten die gewünschte Rückenrundung sicherstellt und mit der sich die Rückenform variabel gestal­ ten läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Kennzeich­ nungsteile der Patentansprüche 1 und 9. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Rückenrunden können beliebig hohe Preßkräfte auf den Buchblock wirken mit dem Ergebnis einer wesentlich verbes­ serten Rundung auch bei kleinen Buchblockformaten. Ferner läßt sich durch den Einsatz unterschiedlicher Runderadien der Rundeeffekt optimal variieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Systemdarstellung der Vorrichtung zum Rückenrunden eines er­ sten Ausführungsbeispiels gemäß Schnittlinie A-B in Fig. 3;

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der Schnittlinie C-D in Fig. 3;

Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung;

Fig. 4 eine Systemdarstellung der Vorrichtung zum Rückenrunden eines zwei­ ten Ausführungsbeispiels.

Während sich beim herkömmlichen Rundeprinzip Rundewalzen auf den beiden Buch­ blockseitenflächen abwälzen und dabei einen Rundeeffekt erzeugen, der vom Walzendurchmesser, Walzenpreßkraft und Drehwinkel der Walzen abhängig ist, sieht die Rückenrundevorrichtung nach der Erfindung gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel auf jeder Seite des Buchblocks 1 zwei Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ vor, die wechselweise mit kurzen Rundewegen mehrfach an den Buchblock­ seiten abrollen, indem sie zu diesen relativ nach oben bewegt werden, nach­ dem eine Transportklammer 4 den Buchblock 1 freigegeben hat. Um ein Zurück­ springen der Rundung zu verhindern, ist dabei die wechselweise Bewegung der Rundesegmente 2, 21; 3, 3′ derart gesteuert, daß der Buchblock 1 von paarwei­ se zusammenwirkenden Rundesegmenten 2, 2′; 3, 3′ ständig eingespannt gehal­ ten bleibt.

Durch Summierung der einzelnen Rundewege kann bei gegebenen Platzverhält­ nissen, die bei kleinen Buchblockformaten nur minimale Rundewege gestatten, unter Beibehalten der Falzkante auf einer konstanten Höhe ein maximaler Run­ deeffekt erreicht werden. Die Wirkfläche der Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ ist vorzugsweise in zwei Abwälzbereiche mit unterschiedlichen Runderadien R1 und R2 aufgeteilt, die je nach Rundecharakteristik zum Einsatz gelangen.

Die Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ sind jeweils in einem verschiebbaren Zwischen­ rahmen 8, 9 mit spiegelbildlicher Anordnung der Runderadien R1, R2 zueinan­ der gelagert, indem vorderseitige Zahnsegmente 10, 11 in Zahnstangen 12, 13 des Zwischenrahmens 8, 9 greifen und sich rückseitige Nocken 14, 15 an Rol­ len 16, 17 der Zwischenrahmen 8, 9 abstützen. An der Rückseite der beiden Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ greifen über nicht dargestellte Mittel betätigte Antriebsstangen 18, 19 an, die die Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ in vertikaler Richtung bewegen, wodurch die Zahnsegmente 10, 11 an den Zahnstangen 12, 13 und somit auch der Runderadius R1 bzw. R2 an der Blockseite abrollt. Der Teilkreisradius der Zahnsegmente 10, 11 entspricht dabei dem mittleren Runde­ radius, was dazu führt, daß das äußere Blatt des Buchblocks 1 genau auf kon­ stanter Höhe gehalten wird.

Über den Vertikalhub der Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ durch die Antriebsstan­ gen 18, 19 läßt sich der jeweils einzusetzende Runderadius R1, R2 bestimmen.

Für die Horizontalbewegung der beiden Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ in einem Tragrahmen 20 unter Verwendung von Laufrollen 20a ist eine gemeinsame drehan­ getriebene Kulisse 22 vorgesehen, die auf Mitnahmerollen 23, 24 der Zwischen­ rahmen 8, 9 greift.

Die Kulisse 22 befindet sich auf einer Welle 25, die, wie aus der linken Dar­ stellung in Fig. 2 hervorgeht, über eine Antriebseinrichtung 26 bis 29 ge­ mäß Pfeilrichtung um eine Achse 30 eine wechselnde Drehbewegung ausführt und somit eine gegensinnige Bewegung der Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ in dem Trag­ rahmen 20 in Koordination mit dem Vertikalhub erzeugt.

Zum Aufbringen der für den Rundevorgang erforderlichen Anpreßkraft auf die Seiten des Buchblocks 1 werden die Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ in Querrich­ tung bewegt, wozu eine nicht dargestellte Feder eine Zugkraft auf eine Tra­ verse 31 ausübt, die durch Kraftübertragungshebel 32 mit der Achse 30 in Wirkverbindung steht.

Nach ausgeführtem Rundevorgang erfolgt die Freigabe des Buchblocks 1 durch die Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ sowie die Übernahme eines nachfolgenden zu rundenden Buchblocks 1, was eine der Zugkraft der Feder entgegenwirkende Kraftkomponente bewirkt, die einen definierten Abstand der Rundesegmente 2, 2′; 3, 3′ von den Seiten des Buchblocks 1 herstellt.

Die Rückenrundevorrichtung nach der Erfindung sieht gemäß dem zweiten Aus­ führungsbeispiel auf jeder Seite des Buchblocks 1 Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ vor, die sich an den Buchblockseiten abwälzen und gleichzeitig nach oben bewegen nach Freigabe des Buchblocks 1 durch die Transportklammer 4. Durch die der Drehbewegung überlagerte Vertikalbewegung der beiden Rundesegmente 40, 40′, 41, 41′ wird die Vertikalbewegung des Buchblocks 1 kompensiert und somit die außen liegenden Blätter bzw. Druckbogen des Buchblocks 1 auf kon­ stantem Niveau gehalten. Das durch die Kompensationsbewegung bewirkte Halten des Buchblocks 1 in der Klammer 4 des Transportsystem in einer definierten Höhenposition ist für den nachfolgenden Arbeitsprozeß von Bedeutung.

Um ein Zurückspringen der Rundung zu verhindern, ist die Öffnungs- und Schließbewegung der beiden Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ derart auf die Öffnungs- und Schließbewegung der Klammer 4 abgestimmt, daß der Buchblock 1 ständig eingespannt gehalten bleibt.

Für die Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ sind unterschiedliche Runderadien R1, R2 vorgesehen, die der Rundecharakteristik entsprechend zum Einsatz gelan­ gen, indem Rundesegmente 41, 41′ als Wechselteile mit einem größeren Radius über die Rundesegmente 40, 40′ mit dem kleineren Runderadius greifen und an diesen lösbar gehaltert werden.

Die Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ sind in spiegelbildlicher Anordnung je­ weils zwischen abgewinkelten Trägern 43, 43′ drehbar gelagert, die in lot­ rechter Ebene auf vertikalen Führungsbahnen 44, 44′ verfahren werden.

Auf der der Wirkfläche abgewandten Seite an den freien Enden der Rundeseg­ mente 40, 40′ greifen an angeformte Ausleger 45, 45′ gekröpfte Druckhebel 46, 46′ gelenkig an, die ihrerseits gelenkig mit Antriebshebeln 47, 47′ ge­ koppelt sind.

Die sich auf beiden Seiten eines Buchblocks 1 gegenüberliegenden abgewin­ kelten Träger 43, 43′ mit den Rundesegmenten 40, 40′; 41, 41′ sind über eine gemeinsame Traverse 48 miteinander verbunden, indem in dem Träger 43, 43′ drehbar gelagerte Achsen 49, 49′ die Traverse 48 durchgreifen. Auf den Lager­ achsen 49, 49′ befinden sich drehfest Antriebshebel 47, 47′ sowie Kegelräder 51, 51′ auf die an anderer Stelle näher eingegangen wird.

Die sich gegenüberliegenden abgewinkelten Träger 43, 43′ sind auf einer im Maschinenrahmen 52 gelagerten Welle 53 horizontal verschiebbar gelagert. Den unterschiedlichen Buchblockstärken entsprechend läßt sich der Abstand der Träger 43, 43′ zueinander einstellen, und zwar mittels einer von Hand zu be­ tätigenden in der vertikalen Führungsbahn 44 gehalterten Stellspindel 54, die mit einem Gewindeteil in ein drehbar in einem zweiarmigen Hebel 56 gela­ gertes Muttergewindestück 57 greift, während am anderen Ende des Hebels 56 eine mit der vertikalen Führungsbahn 44′ auf der gegenüberliegenden Seite verbundenen Koppelstange 58 angreift.

Die Bewegung zum Öffnen und Schließen der Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ in zeitlicher Abstimmung mit ihrer Drehbewegung erfolgt über eine vom Hauptan­ trieb aus drehangetriebene Kurvenscheibe 61, die einen Antriebshebel 62 mit einer von einer Zugfeder 64 in Anlage gehaltenen Steuerrolle 63 betätigt. Der Antriebshebel 62 trägt ein Drehlager 65, das von einer an dem zweiarmi­ gen Hebel 56 angelenkten Betätigungsstange 66 durchgriffen wird, die sich am Drehlager 65 mittels einer Druckfeder 67 auf der gegenüberliegenden Seite abstützt. Über Stellmittel 68 läßt sich die Druckfeder 67 mehr oder weniger zusammendrücken und somit die Preßkraft zwischen den Rundesegmenten 40, 40′; 41, 41′ variieren.

Die die abgewinkelten Träger 43, 43′ miteinander verbindende Traverse 48 wird zwischen einer oberen und unteren Endstation verfahren, betätigt von ei­ nem im Maschinenrahmen 52 drehbar gelagerten zweiarmigen Hebel 69, dessen ei­ ner Hebelarm eine Folgerolle 73 trägt, die in einer kreisförmigen Nutkurve 74 der Kurvenscheibe 61 läuft und dessen anderer Arm über eine Koppelstange 75 mit der Traverse 48 gelenkig in Verbindung steht.

Zur Überlagerung von Vertikal- und Drehbewegung der Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ wird die Drehbewegung für den Abwälzvorgang an den Buchblockseiten­ flächen von der Vertikalbewegung abgeleitet, wozu sich auf einer gemeinsamen Achse 79 Kegelräder 78, 78′ an der Traverse 48 mit den Kegelrädern 51, 51′ auf den Lagerachsen 49, 49′ der Träger 43, 43′ in Eingriff befinden und eine Zugstange 70 gelenkig zwischen einem Ausleger des Antriebshebels 47 des zuge­ hörigen winkligen Trägers 43 vorgesehen ist.

Für die Abstandsveränderung der Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ läßt sich die Verbindungsachse 79 der beiden Kegelräder 78, 78′ über eine in Axialrichtung frei verschiebbare Formschlußverbindung 80 des Kegelrades 78′ zusammen mit der Traverse 48 einerseits sowie andererseits über ein Langloch 81 in der Traverse 48, das von der Lagerachse 49 durchgriffen wird, verschieben.

Zum Einstellen des Rundewegs der Rundesegmente 40, 40′; 41, 41′ wird der An­ griffspunkt der Koppelstange 75 in einem Langloch 76 des Schwenkhebels 69 über von Hand zu betätigende Verstellmittel 77 verschoben.

Über eine Kulissenverstelleinrichtung 72 läßt sich der Anlenkpunkt der Zug­ stange 70 in einem Langloch 50 im Ausleger des Antriebshebels 47 im Hinblick auf die unterschiedlichen Runderadien variieren.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Rückenrunden von Buchblocks mit einer den Buchblock ein­ spannenden Fördereinrichtung und mit einer Rückenrundeeinrichtung, beste­ hend aus Rundeelementen, die nach Freigabe des Buchblocks durch die För­ dereinrichtung auf die Seiten des Buchblocks durch eine definierte Dreh­ bewegung sowie durch Druck einwirken, gekennzeichnet durch von Antriebs­ mitteln drehangetriebene und vertikal verfahrbare sich an den Seiten des Buchblocks (1) abwälzende Rundesegmente (40, 40′; 41, 41′), wobei die Vertikalbewegung der Drehbewegung der Rundesegmente (40, 40′; 41, 41′) überlagert ist, derart, daß die infolge der Drehbewegung erzeugte Verti­ kalbewegung des Buchblocks (1) kompensiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundeseg­ mente (40, 40′; 41, 41′) unterschiedliche Runderadien (R1, R2) aufwei­ sen, wobei ein Wechselteil (41, 41′) mit größerem Runderadius über ein Rundesegment (40, 40′) mit kleinerem Radius greift und an diesem lösbar gehaltert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rundesegmente (40, 40′; 41, 41′) drehbar an Trägern (43, 43′) befinden, die in vertikalen Führungsbahnen (44, 44′) von einer gemeinsamen Tra­ verse (48) sowie von Antriebsmitteln (45, 49, 51, 53, 61, 69, 73-75, 78- 80 und 45′, 49′, 51′, 78′) zwischen einer unteren und oberen Endstellung verfahrbar sind und daß die Drehbewegung der Rundesegmente (40, 40′; 41, 41′) von der Vertikalbewegung der Traverse (48) ableitbar ist, indem drehbar an der Traverse (48) und/oder am Träger (43) gelagerte Antriebs­ hebel (47, 47′) einerseits über Druckhebel (46, 46′) mit den Rundeseg­ menten (40, 40′; 41, 41′) und andererseits über eine Zugstange (70) ortsfest mit der Führungsbahn (44) gelenkig in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (48) von einem zweiarmigen Hebel (69) über eine Koppelstange (75) an­ treibbar ist und der Anlenkpunkt der Koppelstange (75) im Hebel (69) zur Einstellung des Vertikalhubes und somit des Rundeweges über Stellmittel (76, 77) veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ lenkpunkt der Zugstange (70) am Antriebshebel (47) über Stellmittel (72, 50) den unterschiedlichen Runderadien entsprechend veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ triebsbewegung für die Rundesegmente (40, 40′; 41, 41′) von der einen Seite des Buchblocks (1) über Kegelradanordnungen (51, 78 und 51′, 78′) auf die gegenüberliegende Seite übertragbar ist, wobei einerseits eine Antriebswelle (79) im Hinblick auf eine Abstandsveränderung der Runde­ segmente (40, 40′; 41, 41′) zueinander mit dem Abtriebskegelradpaar (51′, 78) über eine in Axialrichtung frei verschiebbare Formschlußver­ bindung (80) gekoppelt ist und sich andererseits ein Langloch (81) in der Traverse (48) zur Querverschiebung von Träger (43) und Führungsbahn (44) an der Traverse (48) befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewe­ gung zum Öffnen und Schließen der Rundesegmente (40, 40′; 41, 41′) von einer Kurvenscheibe (61) mit Antriebshebel (62) über eine Betätigungs­ stange (66) auf einen zweiarmigen Steuerhebel (56) erfolgt, der einer­ seits gelenkig mit der Führungsbahn (44′) auf der einen Seite und ande­ rerseits mit der Führungsbahn (44) auf der gegenüberliegenden Seite über eine Stellspindel (54) und ein im Steuerhebel (56) drehbar gelagertes Muttergewindestück (57) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Betäti­ gungsstange (66) über eine Druckfeder (67) an dem Antriebshebel (62) ab­ stützt und die Federkraft über Stellmittel (68) variabel einstellbar ist.

9. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Rundeseg­ mente (2, 2′; 3, 3′) mit Abwälzbereichen, die über eine Antriebseinrich­ tung (10-19) mehrfach an den Seiten des Buchblocks (1) abrollen, indem sie zu diesen relativ verfahren werden und der Buchblock zwischen den einzelnen Abrollphasen von Klemmitteln (2, 2′; 3, 3′) gehalten wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundeele­ mente als Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) mit wenigstens zwei Abwälzberei­ chen unterschiedlicher Runderadien (R1, R2) aufgestaltet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf je­ der Seite des Buchblocks (1) zwei Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) vorgese­ hen sind, deren Abwälzbereiche wechselweise mit den Seiten des Buch­ blocks (1) in Wirkverbindung bringbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wechsel­ weise Bewegung der Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) derart gesteuert ist, daß der Buchblock (1) ständig von den paarweise zusammenwirkenden Runde­ segmenten (2, 2′; 3, 3′) eingespannt gehalten ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Run­ deradien (R1, R2) der Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) spiegelbildlich zu­ einander angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) jeweils in verschiebbaren Zwischenrahmen (8, 9) gelagert sind, indem vorderseitig Zahnsegmente (10, 11) mit einem dem mittleren Runderadius entsprechenden Teilkreis in Zahnstangen (12, 13) der Zwischenrahmen (8, 9) greifen und sich rückseitige Nocken (14, 15) an Rollen (16, 17) des Zwischenrahmens (8, 9) abstützen, daß die Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) über Betätigungsmittel (18, 19), die auf der den Zahnsegmenten (10, 11) abgewandten Seite angreifen, vertikal be­ wegbar sind und dabei die Zahnsegmente (10, 11) auf den Zahnstangen (12, 13) abrollen, daß die Zwischenrahmen (8, 9) in Tragrahmen (20) horizon­ tal verschiebbar gelagert und über eine mit wechselnder Drehrichtung an­ getriebene, auf Mitnahmerollen (23, 24) greifende Kulisse (22) gegensin­ nig in Koordination zum Vertikalhub der Rundesegmente (2, 2′; 3, 3′) an­ treibbar sind und daß die Zwischenrahmen (8, 9) mit den Rundesegmenten (2, 2′; 3, 3′) in eine Wirkposition am Buchblock (1) unter Aufbringung einer Anpreßkraft und in eine vom Buchblock (1) zurückgezogene Position fahrbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Rundevorgang jeweils eingesetzten Runderadien (R1, R2) über eine Ver­ stellung des Vertikalhubes in Wirkposition bringbar sind.