EP1435299A1 - Vorrichtung zum Abpressen von Buchblocks - Google Patents

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EP1435299A1
EP1435299A1 EP03028077A EP03028077A EP1435299A1 EP 1435299 A1 EP1435299 A1 EP 1435299A1 EP 03028077 A EP03028077 A EP 03028077A EP 03028077 A EP03028077 A EP 03028077A EP 1435299 A1 EP1435299 A1 EP 1435299A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
block
book block
height
book
height position
Prior art date
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Granted
Application number
EP03028077A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1435299B1 (de
Inventor
Manfred Albrecht
Christoph Schmücker
Karl-Friedrich Schröder
Dietmar Schwettmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kolbus GmbH and Co KG
Original Assignee
Kolbus GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Kolbus GmbH and Co KG filed Critical Kolbus GmbH and Co KG
Publication of EP1435299A1 publication Critical patent/EP1435299A1/de
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Publication of EP1435299B1 publication Critical patent/EP1435299B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42C—BOOKBINDING
    • B42C5/00—Preparing the edges or backs of leaves or signatures for binding
    • B42C5/02—Preparing the edges or backs of leaves or signatures for binding by rounding or backing

Definitions

  • the present invention relates to a device for machine pressing in backed area of the rounded book blocks held in place by means of a one Molded block having a concave active surface according to the preamble of claim 1.
  • the book blocks in the Back rounded, pressed, glued and provided with additional parts before they go through full-surface side gluing hooked into the rounded book covers in the back area become.
  • the book blocks are in the book block rounding and pressing stations first between driven round rollers based on the roller round principle in the back rounded.
  • the book blocks are defined with a Clamped away from the end of the curve in the rebate area between press jaws.
  • a molded block with a concave active surface pushes through the entire width of the back and forth movements of the folded sheets or sheets over the press jaws and presses off the back.
  • the book block gets its mushroom-like Back shape and at the same time a back stabilization.
  • DE 199 03 162 A1 describes an automatic device Height adjustment of the form block known during a set-up process in which a Support bearing is lowered with the form block on the back, with the form block on a sled is freely slidable in the vertical direction and when touching down can be lifted on the back up to the carriage. A proximity initiator switches the further lowering movement and the form block is controlled by tensioning devices attached to the sled. The defined height of the block remains fixed during production, except for manual corrections.
  • a constant distance between the block back and the molded block is decisive for the pressing result.
  • the present invention is based on the object of a device for mechanical Squeeze off rounded ones held clamped in the area near the back Book blocks by means of a mold block having a concave active surface according to the Preamble of claim 1 to create, with when the block is placed a constant distance between the book block spine and the form block over the production sets to achieve a constant quality in the pressing results.
  • a first embodiment is characterized by a height measuring device arranged in the round station for detecting the height position when rounding the book block and by a separately controllable drive device for the round rollers, which executes the round movement until a defined target height position is reached.
  • the rounded book blocks are transferred to the pressing device with a constant book block spine height, so that the pre-set height position of the form block results in a constant distance during the entire production.
  • Constant pressing results are achieved during ongoing production, even when the parameters are changed.
  • the idea of the invention is to keep the height of the book block as precisely as possible and to move the fluctuations in the curve into the distance between the curve end and the press jaws. The thereby increased by a few tenth mm or reduced folds on the book block are negligible.
  • a second embodiment is characterized according to claim 3 by an in or height measuring device arranged after the round device to determine the after the round position of the book block and a resulting position Deviation from a target height position of the book block spine and by the rounded Book block during transfer to the pressing device to a defined one Lifting device bringing the target height position.
  • a Correction of the contact height position of the form block by a during the transfer the book block into the pressing device is controlled actuation of the height adjustment device the form block according to the determined book block back height after rounding.
  • the fourth embodiment is characterized by one arranged in the pressing device Measuring device that the height position of the book block spine during a felt by the height adjustment device downward movement of the form block, and by a controlled actuation of the height adjustment device of the mold block in such a way that the height reached up to that point is determined by touching the height position becomes. It is advantageous if the form block with each placement on the book block spine is repositioned to the spine of the book block, also when changing from one to the other side of the book block when the form block for the return stroke to the middle position is raised.
  • the measuring device is preferably formed from sensors for Force measurement that is embedded in the block or slide and that of the height adjustment device signal the contact of the form block with the back of the book block. It has proven to be advantageous, the form block after the palpation of the book block spine to be brought into a corrected height position by an additional stroke. More beneficial Features of the invention are the subject of dependent claims 9 to 11.
  • the illustrated round and pressing devices 1, 2 for the different embodiments are structured essentially identically and are first general described.
  • the book blocks 3 are based on the roller round principle Book block spine 3a rounded.
  • the movement is a reciprocating shaft 29, which is supported in bearings 32 above the round rollers 23 Via coupling rods 27 articulated on levers 28 to lever 26, which with gears 25 are connected, which in turn are operatively connected to one end of the Round rollers 23 attached teeth 23a stand.
  • the round rollers 23 and the Gears 25 with the levers 26 are each mounted in side bearings 24, which are clocked can be moved back and forth for clamping the book block 3.
  • the rotating reciprocation of the shaft 29 generated by a cam drive connected to the main drive, the Cam 42 is indicated in Figures 2 to 4. It's a re of the circular path adjustable cam lever 41 is provided, which via a coupling rod 40 and a lever 39 transmits the lifting movement to the shaft 29.
  • the rounded book block 3 is in a positive transfer from the book block laterally Terminal strips 9 taken over and with a trolley 10 in the pressing device 2 transferred.
  • Press jaws 8 grip the book block 3 laterally in one defined distance from the end of the curve in the fold area and press it in.
  • Form block 4 pushes the sheets of book block 3 over by an oscillating movement the press jaws 8 and presses the book block back 3a.
  • the molded block 4 designed as an interchangeable part in one receptacle 5a of a carriage 5, which is provided on both sides with grooves for guiding in Sheet run 6a arranged, freely rotatable rollers 7 of a support bearing 6.
  • the form block 4 is articulated from the main drive via an on the carriage 5 attacking drive rod 18 reciprocated.
  • the molded block 4 which is set higher on the rounded book block 3, lowers in the middle of the back 3a and swings to the one side with a pressing force acting on the back 3a.
  • the molded block 4 lifts off the back 3a and returns to the central position in order to cover the other side by placing it on the back 3a again.
  • the support bearing 6 hangs on a link 13, which is moved up and down by a drive rod 15 controlled, back and forth eccentric shaft 14.
  • the common pivot point of the handlebar 13 and support bearing 6 is guided with a coupling rod 11 mounted fixed to the frame in the middle above the book block spine 3a.
  • a reciprocating drive rod 12 engages, which tilts the support bearing 6 to the side in coordination with the pivoting movement of the block 4 to produce a tangential sliding movement superimposed on the pivoting movement in the side areas of the book block spine 3a.
  • the molded block 4 is shown in the raised position H Ao from the book block back 3a.
  • the book block back height H R is essentially dependent on the book block thickness, the degree of rounding and the distance of the press jaws 8 from the end of the rounding. Accordingly, the contact height position H A of the block 4 must be set to this book block back height H R. This takes place during a set-up process in which the form block 4 is lowered onto the book block back 3a until it sits on the book block back 3a.
  • a plate 16 guided vertically in frame-fixed guides 17 is provided, which receives the eccentric shaft 14 in a rotatably mounted manner and which is height-adjustable via a spindle adjustment 20 which is supported against a frame plate 19.
  • the spindle adjustment 20 is driven by a geared motor 22 via a chain drive 21.
  • the heights shown in some of the other figures are shown in detail on a rounded book block 3 before and after the molding block 4 has been placed on the book block spine 3a.
  • the height H R represents the height of the book block back, which ideally arises after the rounding - it can also be referred to as the target height. In practice, however, there are fluctuating book block spine heights H Rx due to the reasons given in the introduction to the description.
  • H RE indicates the height of the rounding end.
  • the press jaws 8 press the book block 3 laterally at a distance from this rounding end.
  • the upper height of the press jaws 8 is indicated by H AK . 5a, the block 4 is raised, this dimension being defined by H Ao .
  • H Ao the upper height of the press jaws 8
  • the form block 4 is lowered onto the book block spine 3a by a placement movement, this placement height position being defined with H A.
  • the mold block 4 may be minimal in the above Aufsetz Ecknposition H A, exactly on or be minimally attached to the book block spine 3a.
  • FIGS 1a and 1b show the first embodiment of the invention.
  • a height measuring device is provided within the round device 1, which is formed from a roller 36 mounted on a lever 37 as a sensing element and associated analog proximity initiator 38.
  • the height position of the book block spine 3a during rounding is recorded here.
  • the round rollers 23 are driven by a separately controllable drive device in that a gear servo motor 30 sets the upper shaft 29 in reciprocating rotary movements.
  • the associated motor control 33 is controlled by a superordinate control 34, which evaluates the position reports of the measuring device for the book block back height with those of an encoder 31 for the shaft 29.
  • the circular movement is carried out until the desired height position H R defined by a teach-in process 35 is reached.
  • the rounded book blocks 3 are transferred to the pressing device 2 with the book block spine height H R always constant, so that with the preset placement height position H A of the block 4 there is a constant distance A during the entire production.
  • the second embodiment is shown in Figures 2a and 2b.
  • the height measuring device (36-38) known from FIG. 1a determines the respective block back height H Rx reached when rounding the book block 3.
  • the controller 34 calculates the resulting deviation d x from the desired book block spine height H R predefined by teach-in 35 and converts it into corresponding control commands for a servomotor 48 with an associated motor control 50.
  • the adjusting motor 48 activates a lifting device which, when the rounded book block 3 is transferred, brings it into a height-offset position, so that the desired book block back height H R is set in the pressing device 2.
  • the lifting device is formed by an intermediate carrier 43 which can be moved vertically in the transport carriage 10 and which is supported by rollers 44 on a running rail 45 and a spindle adjustment 46 which adjusts the running rail 45 during the transfer of the book block 3 is monitored by an encoder 49.
  • the rounded book blocks 3 are transferred to the pressing device 2 with the book block spine height H R always constant.
  • Figures 3a and 3b show the third embodiment.
  • the book block spine height H Rx reached after the rounding and the resulting deviation d x from the controller 34 are determined.
  • the rounded book block 3 is transferred to the pressing device 2 without height correction.
  • the time is used during the book block transfer for correcting the Aufsetz Ecknposition H A of the forming block 4.
  • This is displaced in one of the respective book block spine height H Rx corresponding height position H Aox, this being the raised position of the forming block 4 prior to touchdown.
  • the timed placement takes place by the controlled movement of the eccentric shaft 14, in which case the desired distance A between the block 4 and the book block back 3a is established.
  • the height correction of the landing height position H A of the block 4 is carried out using the height adjustment device described above, a rotary encoder 51 and a motor control 52 forming the control loop with the control 34.
  • the fourth embodiment does not require the measuring device (36-38) described above.
  • the rounded book block 3 transferred into the pressing device 2 is felt by a controlled actuation of the height adjustment device of the form block 4 on the book block spine 3a, in that the form block 4, which has been lowered with respect to the pressing movement, is lowered onto the book block spine starting from a higher starting position H Axx and the contact of the form block 4 with the book block spine 3a by feedback from a pressure load cell 53 embedded in the receptacle 5a.
  • a teach-in 35 of a desired book block spine height H R is not necessary.
  • the form block 4 quasi automatically recognizes the respective book block spine height H RX and adjusts to it.
  • a corrected height position can be approached by an additional stroke after palpation.
  • the positioning can take place each time the form block 4 is placed on it, that is also when changing from one side of the book block to the other. In this way, the book block spine height changed by the first part of the pressing process can be taken into account.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zum maschinellen Abpressen von im rückennahen Bereich eingespannt gehaltenen gerundeten Buchblocks (3) mittels eines eine konkave Wirkfläche aufweisenden Formklotzes (4), der auf den Buchblockrücken (3a) mit einer Presskraft einwirkt, mit einem den Formklotz (4) aufnehmenden Schlitten (5), der über Antriebsmittel (18) auf Bogenlaufbahnen (6a) in einem Traglager (6) abwechselnd zu der einen und anderen Seite des Buchblockrückens (3a) schwenkbar ist, mit Mitteln (13-15) zum taktgemäßen Ab- und Aufwärtsbewegen des Formklotzes (4) und mit einer Einrichtung (16,17,19-22) zum Einstellen der Aufsetzhöhenposition (HA) des Formklotzes (4) auf den Buchblockrücken (3a) sind eine während des laufenden Betriebs die Höhenposition (HRx) des Buchblockrückens (3a) erfassende Messeinrichtung (36-38, 53) und eine den jeweils abzupressenden Buchblock (3) und den darauf aufsetzenden Formklotz (4) zueinander positionierende Einrichtung (30,31,33, 43-50, 16,17,19-22,51,52) vorgesehen. Hierdurch stellt sich beim Aufsetzen des Formklotzes (4) ein über die Produktion konstanter Abstand (A) zwischen Buchblockrücken (3a) und Formklotz (4) ein und es werden gleichbleibende Abpressergebnisse erzielt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Abpressen von im rückennahen Bereich eingespannt gehaltenen gerundeten Buchblocks mittels eines eine konkave Wirkfläche aufweisenden Formklotzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der industriellen Buchherstellung werden auf Buchfertigungsstraßen die Buchblocks im Rücken gerundet, abgepresst, beleimt und mit Zusatzteilen versehen, bevor sie durch ganzflächige Seitenbeleimungen in die im Rückenbereich gerundeten Buchdecken eingehängt werden. In den Buchblockrunde- und Abpressstationen werden die Buchblocks zunächst zwischen angetriebenen Rundewalzen nach dem Walzenrundeprinzip im Rücken gerundet. Für das anschließende Abpressen werden die Buchblocks mit einem definierten Abstand vom Rundungsende entfernt im Falzbereich zwischen Pressbacken eingespannt. Ein mit einer konkaven Wirkfläche ausgebildeter Formklotz schiebt durch über die gesamte Rückenbreite hin- und hergehende Bewegungen die Falzbogen bzw. Blätter über die Pressbacken und presst den Rücken ab. Der Buchblock erhält seine pilzartige Rückenform und gleichzeitig eine Rückenstabilisierung.
Während eines Abpressvorganges senkt sich der auf den gerundeten Buchblock höheneingestellte Formklotz in der Mitte des Rückens ab und schwenkt mit einer Presskraft auf den Rücken einwirkend zur einen Seite. Der Formklotz hebt vom Rücken ab und kehrt in die Mittelstellung zurück, um mit einem erneuten Aufsetzen auf den Rücken die andere Seite zu überstreichen. Aus der DE 199 03 162 A1 ist eine Einrichtung zur automatischen Höheneinstellung des Formklotzes während eines Einrichtvorganges bekannt, in der ein Traglager mit dem Formklotz auf den Rücken abgesenkt wird, wobei der Formklotz an einem Schlitten in vertikaler Richtung frei verschiebbar gehaltert ist und beim Aufsetzen auf den Rücken bis zur Anlage am Schlitten anhebbar ist. Ein Näherungsinitiator schaltet die weitere Absenkbewegung ab und der Formklotz wird über gesteuerte Spannvorrichtungen am Schlitten festgesetzt. Die damit definierte Aufsetzhöhenposition des Formklotzes bleibt, bis auf manuelle Nachkorrekturen, während einer Produktion fest eingestellt.
Für das Abpressergebnis ist ein konstanter Abstand zwischen dem Blockrücken und dem aufgesetzten Formklotz entscheidend. Der Abstand ergibt sich aus Aufsetzhöhenposition minus Buchblockrückenhöhe und ist in Abhängigkeit von Rundeform, Abpressform, Blockbindung im Rücken und den Papiereigenschaften kleiner, gleich oder größer Null. Bereits bei geringen, nur wenige 1/10 mm großen Schwankungen im Abstand ergeben sich starke Unterschiede in den Abpressergebnissen. Die Schwankungen resultieren aus von Buchblock zu Buchblock schwankenden, sich nach dem Runden einstellenden Buchblockrückenhöhen, wofür mehrere, nicht konstante Parameter während einer Produktion verantwortlich sind: Taktgeschwindigkeit der Buchfertigungsstraße, Erwärmung der Blockbindung im Rücken, Elastizität der Buchblocks, Leimauftrag beim vorhergehenden Ableimen der Buchblocks, u.a.
Bei einem zu großen Abstand wird ein großer Bereich der Blockrückenmitte nicht kontaktiert und die im Leimfilm vorhandenen Dehnungen aus der Rundung werden nicht ausgestrichen. Die Rundung im mittleren Bereich des Buchblockrückens geht verloren (Korbbogeneffekt) und an den Seiten erfolgt ein zu geringes Umlegen der Falzbogen, wodurch sich ein zu schmaler Falz einstellt und die Rückenbreite nicht mehr zum Schrenz der Buchdecke passt. Bei einem zu geringen Abstand bzw., wenn der Formklotz zu tief auf den Buchblockrücken aufsetzt, staucht der Formklotz die mittleren Falzbogen zusammen mit der Folge von Knickfalten. Es folgt eine zu starke Materialverdrängung an den Seiten und der abgepresste Buchblockrücken ist im Verhältnis zur Buchdecke zu breit.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum maschinellen Abpressen von im rückennahen Bereich eingespannt gehaltenen gerundeten Buchblocks mittels eines eine konkave Wirkfläche aufweisenden Formklotzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit der sich beim Aufsetzen des Formklotzes ein über die Produktion konstanter Abstand zwischen Buchblockrücken und Formklotz einstellt zur Erreichung einer gleichbleibenden Qualität in den Abpressergebnissen.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine während des laufenden Betriebs die Höhenposition des Buchblockrückens erfassende Messeinrichtung und durch eine Einrichtung zum Positionieren des jeweils abzupressenden Buchblocks und/oder des darauf aufsetzenden Formklotzes derart, dass sich nach dem Aufsetzten ein definierter Abstand von Buchblockrücken und Formklotz zueinander einstellt. Eine erste Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine in der Rundestation angeordnete Höhenmesseinrichtung zur Erfassung der Höhenposition beim Runden des Buchblocks und durch eine separat steuerbare Antriebseinrichtung für die Rundewalzen, die die Rundebewegung solange ausführt, bis eine definierte Sollhöhenposition erreicht ist. Die gerundeten Buchblocks werden mit einer konstanten Buchblockrückenhöhe an die Abpresseinrichtung übergeben, sodass sich mit der voreingestellten Aufsetzhöhenposition des Formklotzes ein konstanter Abstand während der gesamten Produktion ergibt. Es werden konstante Abpressergebnisse während der laufenden Produktion erzielt, auch bei Änderung der Parameter. Die Erfindungsidee liegt nämlich darin, die Buchblockrückenhöhe möglichst genau einzuhalten und die Schwankungen in der Rundung in den Abstand zwischen Rundungsende und den Pressbacken zu verlegen. Die dadurch um wenige 1/10 mm vergrößerten oder verkleinerten Falze am Buchblock sind vernachlässigbar.
Eine zweite Ausführungsform ist gemäß Anspruch 3 gekennzeichnet durch eine in oder nach der Rundeeinrichtung angeordnete Höhenmesseinrichtung zur Ermittlung der nach dem Runden des Buchblocks erreichten Höhenposition und einer daraus resultierenden Abweichung von einer Sollhöhenposition des Buchblockrückens und durch eine den gerundeten Buchblock bei der Überführung in die Abpresseinrichtung auf eine definierte Sollhöhenposition bringende Hubeinrichtung. Bei der dritten Ausführungsform erfolgt eine Korrektur der Aufsetzhöhenposition des Formklotzes durch eine während der Überführung des Buchblocks in die Abpressseinrichtung erfolgende gesteuerte Betätigung der Höheneinstelleinrichtung des Formklotzes entsprechend der ermittelten Buchblockrückenhöhe nach dem Runden. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft einsetzbar in Buchfertigungsstraßen höherer Leistung, da die Korrektur der Aufsetzhöhenposition in der Nebenzeit des Buchblocktransports erfolgt und somit nicht leistungsmindernd ist.
Die vierte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine in der Abpresseinrichtung angeordnete Messeinrichtung, die die Höhenposition des Buchblockrückens während einer durch die Höheneinstelleinrichtung erfolgenden Abwärtsbewegung des Formklotzes ertastet, und durch eine gesteuerte Betätigung der Höheneinstelleinrichtung des Formklotzes derart, dass mit dem Ertasten der Höhenposition die bis dahin erreichte Höhe festgesetzt wird. Vorteilhaft ist, wenn der Formklotz bei jedem Aufsetzen auf den Buchblockrücken neu zum Buchblockrücken positioniert wird, also auch beim Wechsel von der einen zur anderen Buchblockrückenseite, wenn der Formklotz für den Rückhub in die Mittelstellung angehoben ist. Vorzugsweise ist die Messeinrichtung gebildet aus Sensoren zur Kraftmessung, die im Formklotz oder Schlitten eingelassen sind und die der Höheneinstelleinrichtung den Kontakt des Formklotzes mit dem Buchblockrücken signalisieren. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Formklotz nach der Ertastung des Buchblockrückens durch einen Zusatzhub in eine korrigierte Höhenposition zu bringen. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 9 bis 11.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils eine Runde- und eine Abpresseinrichtung in auf gleicher Höhe nebeneinander liegenden Seitenansichten und zwar
Fig. 1 a und b
eine erste Ausführungsform
Fig. 2 a und b
eine zweite Ausführungsform
Fig. 3 a und b
eine dritte Ausführungsform
Fig. 4 a und b
eine vierte Ausführungsform.
Fig. 5 a und b
zeigen die verschiedenen Höhenlinien vor und nach dem Aufsetzen des Formklotzes auf den Buchblockrücken.
Die dargestellten Runde- und Abpresseinrichtungen 1,2 für die verschiedenen Ausführungsformen sind im Wesentlichen identisch aufgebaut und werden zunächst allgemein beschrieben.
In der Rundeeinrichtung 1 werden die Buchblocks 3 nach dem Walzenrundeprinzip im Buchblockrücken 3a gerundet. Hierzu wird der auf dem Vorderschnitt stehende Buchblock 3 von Rundewalzen 23 seitlich eingespannt, die durch eine definierte Drehbewegung unter Anpressdruck auf beiden Seiten des Buchblocks 3 abrollen und eine Verschiebung der Blätter bewirken, wobei die innenliegenden Blätter des Buchblocks 3 weiter verschoben werden. Zur Erzeugung der Drehbewegung der Rundewalzen 23 wird die Bewegung einer hin- und herdrehenden, in Lagern 32 oberhalb der Rundewalzen 23 gelagerten Welle 29 über an Hebeln 28 angelenkte Koppelstangen 27 auf Hebel 26 übertragen, die mit Zahnrädern 25 verbunden sind, welche wiederum in Wirkverbindung mit einer endseitig an den Rundewalzen 23 angebrachten Verzahnung 23a stehen. Die Rundewalzen 23 und die Zahnräder 25 mit den Hebeln 26 sind jeweils in Seitenlagern 24 gelagert, die taktgemäß zum Einspannen des Buchblocks 3 vor- und zurückbewegbar sind.
Bis auf die erste Ausführungsform wird die drehende Hin- und Herbewegung der Welle 29 durch ein mit dem Hauptantrieb antriebsverbundenes Kurvengetriebe erzeugt, dessen Kurvenscheibe 42 andeutungsweise in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist. Es ist ein bezüglich des Rundeweges verstellbarer Kurvenhebel 41 vorgesehen, der über eine Koppelstange 40 und einen Hebel 39 die Hubbewegung auf die Welle 29 überträgt.
Der gerundete Buchblock 3 wird in positiver Übergabe von seitlich den Buchblock einspannenden Klemmleisten 9 übernommen und mit einem Transportwagen 10 in die Abpresseinrichtung 2 überführt. Pressbacken 8 erfassen den Buchblock 3 seitlich in einem definierten Abstand vom Rundungsende entfernt im Falzbereich und pressen ihn ein. Ein Formklotz 4 schiebt durch eine oszillierende Bewegung die Bogen des Buchblocks 3 über die Pressbacken 8 und presst den Buchblockrücken 3a ab. Zur Erzeugung der bogenförmiggen Abpressbewegung ist der als Wechselteil gestaltete Formklotz 4 in einer Aufnahme 5a eines Schlittens 5 fixiert, der beidseitig mit Nuten versehen ist zur Führung auf in Bogenlaufbahn 6a angeordneten, frei drehbaren Rollen 7 eines Traglagers 6. In bekannter Weise wird der Formklotz 4 vom Hauptantrieb aus über eine gelenkig an dem Schlitten 5 angreifende Antriebsstange 18 hin- und herbewegt.
Während eines Abpressvorganges senkt sich der auf den gerundeten Buchblock 3 höheneingestellte Formklotz 4 in der Mitte des Rückens 3a ab und schwenkt mit einer Presskraft auf den Rücken 3a einwirkend zur einen Seite. Der Formklotz 4 hebt vom Rücken 3a ab und kehrt in die Mittelstellung zurück, um mit einem erneuten Aufsetzen auf den Rücken 3a die andere Seite zu überstreichen. Zum taktgemäßen Aufsetzen und Abheben des Formklotzes 4 hängt das Traglager 6 an einem Lenker 13, der über eine von einer Antriebsstange 15 gesteuerte, hin- und herschwenkende Exzenterwelle 14 auf- und abbewegt wird. Der gemeinsame Drehpunkt von Lenker 13 und Traglager 6 wird mit einer gestellfest gelagerten Koppelstange 11 mittig über dem Buchblockrücken 3a geführt. Am unteren Ende des Traglagers 6 greift eine hin- und herbewegte Antriebsstange 12 an, die in zeitlicher Abstimmung mit der Schwenkbewegung des Formklotzes 4 das Traglager 6 zur Seite kippt zur Erzeugung einer der Schwenkbewegung überlagerten tangentialen Schiebebewegung in den Seitenbereichen des Buchblockrückens 3a. In den Figuren 1b, 2b und 3b ist der Formklotz 4 in der vom Buchblockrücken 3a abgehobenen Höhenposition HAo dargestellt.
Die Buchblockrückenhöhe HR ist im Wesentlichen abhängig von der Buchblockdicke, dem Rundungsgrad und dem Abstand der Pressbacken 8 vom Rundungsende. Entsprechend muss die Aufsetzhöhenposition HA des Formklotzes 4 auf diese Buchblockrückenhöhe HR eingestellt werden. Dies erfolgt während eines Einrichtvorganges, in dem der Formklotz 4 auf den Buchblockrücken 3a abgesenkt wird bis dieser auf den Buchblockrücken 3a aufsetzt. Hierzu ist eine in gestellfesten Führungen 17 vertikal geführte Platte 16 vorgesehen, die die Exzenterwelle 14 drehgelagert aufnimmt und die über eine sich gegen eine Gestellplatte 19 abstützende Spindelverstellung 20 höhenverstellbar ist. Wie aus der DE 199 03 162 A1 bekannt, kann der Einrichtvorgang mit nicht näher dargestellten Mitteln automatisiert erfolgen. Die Spindelverstellung 20 wird hierfür über einen Kettentrieb 21 von einem Getriebemotor 22 angetrieben.
In den Fig. 5a und 5b sind die z.T. in den anderen Figuren gezeigten Höhen im Detail an einem gerundeten Buchblock 3 vor und nach dem Aufsetzen des Formklotzes 4 auf den Buchblockrücken 3a dargestellt. Die Höhe HR stellt die Buchblockrückenhöhe dar, die sich idealerweise nach dem Runden einstellt - sie kann auch als Sollhöhe bezeichnet werden. In der Praxis ergeben sich hingegen aufgrund der in der Beschreibungseinleitung angeführten Gründe schwankende Buchblockrückenhöhen HRx. HRE gibt die Höhe des Rundungsendes an. Die Pressbacken 8 pressen den Buchblock 3 in einem Abstand von diesem Rundungsende seitlich ein. Die obere Höhe der Pressbacken 8 ist mit HAK angegeben. In der Fig. 5a ist der Formklotz 4 angehoben, wobei dieses Maß durch HAo definiert ist. In der Fig. 5a ist der Formklotz 4 durch eine Aufsetzbewegung auf den Buchblockrücken 3a abgesenkt, wobei diese Aufsetzhöhenposition mit HA definiert ist. Der Formklotz 4 kann in der Aufsetzhöhenposition HA minimal oberhalb, genau auf oder minimal in den Buchblockrücken 3a aufgesetzt sein. Der Abstand A, definiert als Differenz aus HA und HR, kann also > 0, = 0 oder < 0 sein und wird dem gewünschten Abpressergebnis entsprechend gewählt.
Die Figuren 1a und 1b zeigen die erste Ausführungsform der Erfindung. Es ist eine Höhenmesseinrichtung innerhalb der Rundeeinrichtung 1 vorgesehen, die aus einer an einem Hebel 37 gelagerten Rolle 36 als Tastelement und zugeordneten Analog-Näherungsinitiator 38 gebildet ist. Hierüber wird die Höhenposition des Buchblockrückens 3a beim Runden erfasst. Die Rundewalzen 23 werden von einer separat steuerbaren Antriebseinrichtung angetrieben, indem ein Getriebeservomotor 30 die obere Welle 29 in hinund hergehende Drehbewegungen versetzt. Die zugehörige Motorregelung 33 wird durch eine übergeordnete Steuerung 34 kontrolliert, die die Positionsmeldungen der Messeinrichtung für die Buchblockrückenhöhe mit denen eines Drehgebers 31 für die Welle 29 auswertet. Erfindungsgemäß wird die Rundebewegung solange ausgeführt, bis die durch einen Teach-In-Vorgang 35 definierte Sollhöhenposition HR erreicht ist. Die gerundeten Buchblocks 3 werden mit der immer konstanten Buchblockrückenhöhe HR an die Abpresseinrichtung 2 übergeben, sodass sich mit der voreingestellten Aufsetzhöhenposition HA des Formklotzes 4 ein konstanter Abstand A während der gesamten Produktion ergibt.
Die zweite Ausführungsform ist in den Figuren 2a und 2b dargestellt. Die aus der Fig. 1a bekannte Höhenmesseinrichtung (36-38) ermittelt die beim Runden des Buchblocks 3 erreichte, jeweilige Blockrückenhöhe HRx. Die Steuerung 34 errechnet die daraus resultierende Abweichung dx von der durch Teach-In 35 vordefinierten Soll-Buchblockrückenhöhe HR und setzt sie in entsprechende Steuerbefehle für einen Verstellmotor 48 mit zugeordneter Motorregelung 50 um. Mit dem Verstellmotor 48 wird eine Hubeinrichtung aktiviert, die bei der Überführung des gerundeten Buchblocks 3 diesen in eine höhenversetzte Position bringt, so dass sich die Soll-Buchblockrückenhöhe HR in der Abpresseinrichtung 2 einstellt. Die Hubeinrichtung ist gebildet durch einen im Transportwagen 10 vertikal verfahrbaren, sich über Laufrollen 44 auf einer Laufschiene 45 abstützenden Zwischenträger 43 und einer die Laufschiene 45 während der Überführung des Buchblocks 3 verstellenden Spindelverstellung 46. Letztere ist über einen Kettentrieb 47 mit dem Verstellmotor 48 antriebsverbunden und wird von einem Drehgeber 49 überwacht. Wie bei der ersten Ausführungsform werden die gerundeten Buchblocks 3 mit der immer konstanten Buchblockrückenhöhe HR an die Abpresseinrichtung 2 übergeben.
Die Figuren 3a und 3b zeigen die dritte Ausführungsform. Vergleichbar zu der zweiten Ausführungsform wird die nach dem Runden erreichte Buchblockrückenhöhe HRx und die daraus resultierende Abweichung dx von der Steuerung 34 ermittelt. Der gerundete Buchblock 3 wird allerdings ohne Höhenkorrektur in die Abpresseinrichtung 2 überführt. Stattdessen wird die Zeit während der Buchblocküberführung genutzt zur Korrektur der Aufsetzhöhenposition HA des Formklotzes 4. Dieser wird in eine der jeweiligen Buchblockrückenhöhe HRx entsprechenden Höhenposition HAox verstellt, wobei dies die angehobene Position des Formklotzes 4 vor dem Aufsetzen ist. Das taktgemäße Aufsetzen erfolgt durch die gesteuerte Bewegung der Exzenterwelle 14, bei dem sich dann der gewünschte Abstand A zwischen Formklotz 4 und Buchblockrücken 3a einstellt. Die Höhenkorrektur der Aufsetzhöhenposition HA des Formklotzes 4 erfolgt mit der oben beschriebenen Höheneinstelleinrichtung, wobei ein Drehgeber 51 und eine Motorregelung 52 den Regelkreis mit der Steuerung 34 bilden.
Die vierte Ausführungsform, dargestellt in den Figuren 4a und 4b, kommt ohne die oben beschriebene Messeinrichtung (36-38) aus. Der in die Abpresseinrichtung 2 überführte, gerundete Buchblock 3 wird durch eine gesteuerte Betätigung der Höheneinstelleinrichtung des Formklotzes 4 am Buchblockrücken 3a ertastet, indem der bezüglich der Abpressbewegung abgesenkte Formklotz 4 ausgehend von einer höheren Ausgangsposition HAxx auf den Buchblockrücken abgesenkt wird und der Kontakt des Formklotzes 4 mit dem Buchblockrücken 3a durch Rückmeldung einer in der Aufnahme 5a eingelassenen Druckkraftmessdose 53 erfolgt. Ein Teach-In 35 einer Soll-Buchblockrückenhöhe HR ist nicht erforderlich. Der Formklotz 4 erkennt quasi selbstständig die jeweilige Buchblockrückenhöhe HRX und stellt sich darauf ein. In weiterer Ausgestaltung kann nach dem Ertasten eine korrigierte Höhenposition durch einen Zusatzhub angefahren werden. Das Positionieren kann bei jedem Aufsetzen des Formklotzes 4 erfolgen, also auch beim Wechsel von der einen zur anderen Buchblockrückenseite. Hierdurch kann die durch den ersten Teil des Abpressvorganges veränderte Buchblockrückenhöhe berücksichtigt werden.
Bezugszeichenliste
1
Rundeeinrichtung
2
Abpresseinrichtung
3
Buchblock
3a
Buchblockrücken
4
Formklotz
5
Schlitten
5a
Aufnahme
6
Traglager
6a
Bogenlaufbahn
7
Rolle
8
Pressbacke
9
Klemmleiste
10
Transportwagen
11
Koppelstange
12
Antriebsstange
13
Lenker
14
Exzenterwelle
15
Antriebsstange
16
Platte
17
Führung
18
Antriebsstange
19
Gestellplatte
20
Spindelverstellung
21
Kettentrieb
22
Getriebemotor
23
Rundewalze
23a
Verzahnung
24
Seitenlager
25
Zahnrad
26
Hebel
27
Koppelstange
28
Hebel
29
Welle
30
Servogetriebemotor
31
Drehgeber
32
Lager
33
Motorregelung
34
Steuerung
35
Teach-In
36
Rolle
37
Hebel
38
Näherungsinitiator
39
Hebel
40
Koppelstange
41
Kurvenhebel
42
Kurvenscheibe
43
Zwischenträger
44
Laufrolle
45
Laufschiene
46
Spindelverstellung
47
Kettentrieb
48
Verstellmotor
49
Drehgeber
50
Motorregelung
51
Drehgeber
52
Motorregelung
53
Druckkraftmessdose
HR
Blockrückenhöhe
HRE
Höhe Rundungsende
HA
Aufsetzhöhenposition
HAK
Höhe Abpresskante
HAo
Höhe angehobener Formklotz
A
Abstand
HRx
jeweilige Höhe nach dem Runden
HAox
zugehörige Höhe angeh. Formklotz
HAxx
Ausgangsposition
dx
Abweichung

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum maschinellen Abpressen von im rückennahen Bereich eingespannt gehaltenen gerundeten Buchblocks (3) mittels eines eine konkave Wirkfläche aufweisenden Formklotzes (4), der auf den Buchblockrücken (3a) mit einer Presskraft einwirkt, mit einem den Formklotz (4) aufnehmenden Schlitten (5), der über Antriebsmittel (18) auf Bogenlaufbahnen (6a) in einem Traglager (6) abwechselnd zu der einen und anderen Seite des Buchblockrückens (3a) schwenkbar ist, mit Mitteln (13-15) zum taktgemäßen Ab- und Aufwärtsbewegen des Formklotzes (4) und mit einer Einrichtung (16,17,19-22) zum Einstellen der Aufsetzhöhenposition (HA) des Formklotzes (4) auf den Buchblockrücken (3a), gekennzeichnet durch eine während des laufenden Betriebs die Höhenposition (HRx) des Buchblockrückens (3a) erfassende Messeinrichtung (36-38, 53) und durch eine Einrichtung zum Positionieren des jeweils abzupressenden Buchblocks (3) und/oder des darauf aufsetzenden Formklotzes 4) derart, dass sich nach dem Aufsetzten ein definierter Abstand (A) von Buchblockrücken (3a) und Formklotz (4) zueinander einstellt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in einer der Abpresseinrichtung (2) vorgeschalteten Rundeeinrichtung (1) angeordnete Höhenmesseinrichtung (36-38) zur Erfassung der Höhenposition (HR) beim Runden des Buchblocks (3) und durch eine separat steuerbare Antriebseinrichtung (30,31,33) für die Rundewalzen (23) der Rundeeinrichtung (1), die die Rundebewegung solange ausführt, bis eine definierte Sollhöhenposition (HR) erreicht ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in oder nach der Rundeeinrichtung (1) angeordnete Höhenmesseinrichtung (36-38) zur Ermittlung der nach dem Runden des Buchblocks (3) erreichten Höhenposition (HRx) und einer daraus resultierenden Abweichung (dx) von einer Sollhöhenposition (HR) des Buchblockrückens (3) und durch eine den gerundeten Buchblock (3) während der Überführung in die Abpresseinrichtung (2) auf die definierte Sollhöhenposition (HR) bringende Hubeinrichtung (43-50).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in oder nach der Rundeeinrichtung (1) angeordnete Höhenmesseinrichtung (36-38) zur Ermittlung der nach dem Runden des Buchblocks (3) erreichten Höhenposition (HRx) und einer daraus resultierenden Abweichung (dx) von einer Sollhöhenposition (HR) des Buchblockrückens (3a) und durch eine während der Überführung des Buchblocks (3) in die Abpressseinrichtung (2) erfolgende gesteuerte Betätigung der Höheneinstelleinrichtung (16,17,19-22,51,52) des Formklotzes (4) zur Korrektur der Aufsetzhöhenposition (HA, HAx) des Formklotzes (4) entsprechend der ermittelten Abweichung (dx).
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Abpresseinrichtung (2) angeordnete Messeinrichtung (53), die die Höhenposition (HRx) des Buchblockrückens (3a) während einer durch die Höheneinstelleinrichtung (16,17,19-22) erfolgenden Abwärtsbewegung des Formklotzes (4) ertastet, und durch eine gesteuerte Betätigung der Höheneinstelleinrichtung (16,17,19-22,51,52) des Formklotzes (4) derart, dass mit dem Ertasten der Höhenposition (HRx) die bis dahin erreichte Höhe festgesetzt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Formklotz bei jedem Aufsetzen auf den Buchblockrücken neu zum Buchblockrücken positioniert wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung aus Kraftmesssensoren (53) gebildet ist und die Ermittlung der Höhenposition (HRx) durch das Absenken des Formklotzes (4) auf den Buchblockrücken (3a) bis zum Kontakt und durch die Rückmeldung der Kraftsensoren (53) erfolgt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ertastung des Buchblockrückens (3a) die Höheneinstelleinrichtung (16,17,19-22) den Formklotz (4) durch einen Zusatzhub in eine korrigierte Höhenposition bringt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenmesseinrichtung aus einem an einem Hebel (37) gelagerten Tastelement (36) und einem zugeordneten Analog-Näherungsinitiator (38) gebildet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) gleich Null, wenige 1/10 mm über Null oder wenige 1/10 mm unter Null ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine an jedem abzupressenden Buchblock (3) erfolgende Erfassung der Höhenposition (HRX) des Buchblockrückens (3a) und eine entsprechende Positionierung des Buchblocks (3) und des Formklotzes (4) zueinander.
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