LEIMAUFTRAGSWALZE FÜR DIE ANWENDUNG IN EINEM MIT MINDESTENS EINER SCHÖPFWALZE AUSGESTATTETEN LEIMWERK

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Leimauftragswalze für die Anwendung in einem mit mindestens einer Schöpfwalze ausgestatteten Leimwerk, wobei die Leimauftragswalze aus einem Leimwalzenkörper, der mit einer zentralen Bohrung für die Aufnahme einer Antriebswelle versehen ist, ausgebildet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Leimwerks unter Verwendung der Leimauftragswalze.

Stand der Technik

[0002] Bei der Buchproduktion werden die noch nicht mit einer Buchdecke versehenen Buchblocks mittels einer Transporteinrichtung gefördert, während eine mit einer Schöpfwalze zusammenwirkende Auftragswalze jeweils am Rücken der Buchblocks abgewälzt wird und dabei Klebstoff auf diesen aufträgt.

[0003] Die Kontur des Rückens des Buchblocks kann sowohl gerade als auch rund als auch quasi-rund sein, weshalb eine entsprechend ausgebildete Auftragswalze Verwendung findet. Bekannte Auftragswalzen sind beispielsweise flach oder profiliert ausgebildet.

[0004] Solche und ähnliche Verfahren und Vorrichtungen können aus EP0873882 A1, DE3502733 C1 oder DE4332069 A1 entnommen werden.

[0005] Die bekanntgewordenen Verfahren resp. Vorrichtungen sehen einen von Hand erfolgenden Austausch der Auftragswalze vor.

[0006] Liegt ein neuer Fertigungsauftrag vor, muss die Buchfertigungsstrasse aus sicherheitstechnischen Gründen angehalten werden, da ein Ausbau resp. Einbau der Auftragswalze nur bei geöffneter Verschalung durchgeführt werden kann. Demnach erfolgt nach dem Auftragen des Klebstoffs auf dem Rücken des letzten zum vorhergehenden Fertigungsauftrag gehörenden Buchblocks zunächst ein Maschinenhalt. Nach dem Öffnen der Verschalung wird die bisherige Auftragswalze ausgebaut und eine dem neuen Fertigungsauftrag entsprechende Auftragswalze montiert. Vor dem Ausbau der bisherigen Auftragswalze wird idealerweise der Leimauftrag auf die Leimschöpfwalze auf beinahe 0 eingestellt und damit auch die Leimfilmdicke auf der Auftragswalze auf minimale Dicke eingestellt, so dass die Auftragswalze relativ tropffrei ausgebaut werden kann. Zum Ausbauen der Auftragswalze muss zumindest der seitliche Schaber, der in Ausbaurichtung angebracht ist, weggeschwenkt werden. Dann wird die Auftragswalze mittels einer Stelleinrichtung manuell von der Schöpfwalze weggeführt und von Hand entnommen. Anschliessend wird die neue Auftragswalze wieder auf die Antriebsachse geschoben und arretiert und mittels der Stelleinrichtung an die Schöpfwalze herangeführt. Danach muss der eine Schaber wieder angeschwenkt werden und beide Schaber auf die Dicke und Durchmesser der neuen Leimauftragswalze angepasst werden und die Leimfilmdicke an der Leimschöpfwalze wieder manuell eingestellt werden. Nach dem Schliessen der Verschalung kann die Produktion wiederaufgenommen und der neue Fertigungsauftrag abgearbeitet werden.

[0007] Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind somit relativ zeitaufwändig und erfordern zudem einen manuellen Eingriff des Bedienungspersonals. Insbesondere bei der Herstellung kleinerer Auflagen ergibt sich somit ein relativ hoher Anteil an Umrüstzeit.

[0008] Des Weiteren ist aus EP2634007 B1 eine Vorrichtung bekanntgeworden, welche aus mindestens zwei axial beanstandet zueinander angeordneten Auftragswalzen sowie eine Wechseleinrichtung für die Auftragswalzen besteht. Jeweils eine Auftragswalze ist mit der Schöpfwalze fluchtend ausgerichtet. Die Wechseleinrichtung ist zum Austauschen einer ersten mit der Schöpfwalze fluchtend ausgerichteten Auftragswalze gegen eine zweite Auftragswalze ausgebildet.

[0009] Auf Grund dieser Ausbildung der Vorrichtung und des entsprechenden Verfahrensablaufs kann das Wechseln der in der Vorrichtung angeordneten Auftragswalzen ohne manuellen Eingriff sowie unabhängig von der Auflagenhöhe eines Fertigungsauftrags durchgeführt werden.

[0010] Allerdings führt eine solche Lösung zu Schwierigkeiten, wenn Leim-Rückstände auf der sich nicht im Eingriff befindlichen Leimauftragswalze verfestigen, welche Leim-Rückstände dann beim späteren Einsatz zu Störungen führen, sollten diese vorgängig nicht speziell entfernt oder aufgelöst werden. Bei selbstauflösenden Leim-Rückstände, soweit solche Leime zum Einsatz gelangen, sind diese Störungen dann nicht mehr so virulent.

[0011] Aus EP2634008 B1 geht hervor, in einem Leimwerk bei einem Wechsel von einer Auftragswalze zu einer anderen eine gewisse Automatik zu implementieren. Zum Ausbauen einer montierten Auftragswalze wird diese mit ihrer Drehwelle über einen pneumatischen Antrieb von der Leimschöpfwalze weggeschwenkt, dergestalt, dass diese Auftragswalze ohne Berührung der Leimschöpfwalze ausgefahren werden kann.

[0012] Die neue Auftragswalze kann dann von Hand oder automatisch auf die Drehwelle geschoben werden, und daraufhin lässt sich diese Auftragswalze dann über den bereits genannten pneumatischen Antrieb gegenüber der Leimschöpfwalze wieder in Position bringen. Durch die unterschiedlichen runden oder geraden Konturen der Auftragswalzen muss der Abstand zwischen der Drehwelle, und damit der Auftragswalze, und der Leimschöpfwalze nachjustiert werden.

[0013] Bei Druckschrift DE102004037892 B3 geht es um eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Mediums auf eine Auftragswalze. Wie aus Figur 1 dieser Druckschrift hervorgeht, sind in der Aussparung 6b mehrere Druckausgleichbohrungen 10 ausgebildet, durch die die im Hohlraum 4 befindliche Luft entweichen kann, wenn der Hohlraum 4 verformt, d.h. durch eine Verformung der radialen Aussenfläche 3 komprimiert wird. Dadurch wird ein Druckanstieg im Hohlraum 4 vermieden. Bei dem unterhalb der Drehachse A in Figur 1 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Hohlraum nicht nur im Grundkörper 6, sondern auch im Mantel 5. Dabei ist die Aussparung 6b in der Aussenfläche 6a des Grundkörpers 6 wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel (oberhalb der Drehachse A) ausgebildet. Abweichend ist bei dem Ausführungsbeispiel unterhalb der Drehachse A eine zweite Aussparung 5b in der Innenfläche 5a des Mantels 5 vorgesehen und zwar in Umfangsrichtung der Druckwalze 2. Zur Bildung des Hohlraums 4 ist die zweite Aussparung 5b des Mantels 5 auf gleicher Höhe in Längsrichtung der Druckwalze 2 angeordnet, wobei die Aussparung 6b am Übergang zum Mantel 5 etwas schmäler als die Aussparung 5b des Mantels 5 ist. Damit werden, wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die beiden radialen Wände 4a, 4b des Hohlraums 4 von der Innenfläche 6a des Grundkörpers 6, insbesondere vom Boden der Aussparung 6b und von der Innenfläche 5a des Mantels 5 gebildet. Ausserdem werden die axialen Seitenflächen 4c, 4d teilweise von der Aussenfläche 6a des Grundkörpers 6 und von der Innenfläche 5b des Mantels 5 gebildet. Im Mantel 5, insbesondere in einem Stirnabschnitt des Mantels 5 ist eine Druckausgleichsbohrung 10 vorgesehen, die den Hohlraum 4 mit der Umgebung verbindet. Eine weitere Druckausgleichsbohrung 10 kann im Boden der Aussparung 6b des Grundkörpers vorgesehen sein. Diese Druckausgleichsbohrung 10 ist in einen Innenraum 6d des Grundkörpers 6 geöffnet, der als Hohlzylinder mit einer Gehäusewandung 6e ausgebildet ist. In Figur 1 ist ferner dargestellt, dass die Innenfläche 5a des Mantels 5 im Bereich der radial aussen angeordneten Wände 4c, 4d des Hohlraums 4 profiliert ist. Dadurch wird eine bessere Anpassung der radialen Aussenfläche 3 an die Kontur des Druckgutes erzielt.

[0014] Bei der Druckschrift DE2855210 A1 geht es um eine Vorrichtung zum Bedrucken von Körpern mit gewölbten Flächen mittels eines die Farbe auf den Körper über tragenden elastisch verformbaren Druckkissens. Das Druckkissen (4 bzw. 4') umfasst eine auf den Umriss des zu bedruckenden Körpers (1) in ihren Abmessungen angepasste Membran (8 bzw. 8'), wobei die Membran aus einem gummielastischen Material besteht, und wobei die Membran in einem gegenüber dem Umriss des zu bedruckenden Körpers (1) einen grösseren Umriss aufweisenden elastischen, stützenden Ring (9 bzw. 9') gehalten ist.

[0015] Bei der Druckschrift US5194116 A geht es um eine Anordnung zur Aufbringung eines Heissschmelzklebstoffes auf den Buchrücken eines Buchblocks. In einem Bad wird der Schmelzklebstoff um ca. 350° F. erwärmt. Eine Scheibe wird in das Bad eingetaucht ist und diese überträgt dann den aufgenommenen Schmelzklebstoff auf die Oberfläche des Buchrückens des Buchblocks. Es geht hier auch wesentlich um die Materialbeschaffung Scheibe, welche den erhöhten Temperaturen der Heissschmelze gerecht werden muss.

Darstellung der Erfindung

[0016] Hier will die Erfindung gesamthaft Abhilfe schaffen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit welchen Klebstoff von einer Leimauftragswalze auf den Blockrücken eines Buchblocks übertragen wird, ohne einen manuellen Eingriff vorzunehmen, und dies unabhängig von der Rückenform des zu verarbeitenden Buchblocks, also vorzugsweise mit geradem oder rundem Rücken.

[0017] Insbesondere soll dies bei der Produktion kleiner in der Rückenform wechselnder Auflagen und vor allem bei der Stückzahl eins möglich sein.

[0018] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst, wobei es sich bei Anspruch 14 um ein Leimwerk handelt, das unter Verwendung der Leimauftragswalze gemäss Anspruch 1 betrieben wird. Vorteilhafte Ausführungsformen sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0019] Erfindungsgemäss weist die Vorrichtung eine Leimauftragswalze sowie eine Luftzuführung auf, über welche Druckluft in eine mit einem Hohlraum ausgebildete Leimauftragswalze zugeführt wird. Selbstverständlich kann anstatt Druckluft grundsätzlich auch ein anderes gasförmiges oder flüssiges Medium zum Einsatz gelangen.

[0020] Im Folgenden ist der Einfachhalber von Druckluft die Rede, ohne deswegen aber auf die anderen genannten und operativ möglichen Medien verzichten zu wollen.

[0021] Mittels Druckerhöhung der zugeführten Druckluft kann die Leimwalze Runder Rücken in die Kontur der Leimwalze Gerader Rücken überführt werden. Über ein Proportionalventil wird der Druck entsprechend der gewünschten Rückenform eingestellt und macht somit einen Leimradwechsel überflüssig.

[0022] Die materialmässige Ausbildung des druckwirksamen Hohlraumteils der Leimauftragswalze kann so gestaltet werden, dass die Erhöhung des Innendruckes von der runden (konkave in der Gesamtansicht) Form bis zu der geraden Kontur nicht beendet wird, sondern weitergeführt werden kann, bis eine aufwölbende (konvexe) Kontur gebildet wird, welche für spezielle Buchblockrücken zur Anwendung gelangt.

[0023] Eventuell eingesetzte Leimschaber an der Aussenkontur der Leimauftragswalze sind somit vom Konturwechsel nicht betroffen und können an ihrem Einsatzort verbleiben.

[0024] Generell gilt, dass der Innendruck (p_R) in der Leimauftragswalze _Rund kleiner ist als der Innendruck (p_F) der Leimauftragswalze _Flach.

[0025] Bei der Bildung der konvexen umfangsseitigen Kontur gilt, dass der Innendruck (p_F) der Leimauftragswalze _Flach kleiner ist als der allenfalls angestrebte Innendruck (p_k) der Leimauftragungswalze _Konvex.

[0026] Im Folgenden wird die Überführung der Kontur Runder Rücken in die Kontur Gerader Rücken hauptsächlich fokussiert: Durch die Überführung der Kontur Runder Rücken in die Kontur Gerader Rücken verändern sich die Wirkdurchmesser der Leimauftragswalze und somit auch deren Umfangsgeschwindigkeit. Diese Veränderung wird durch den Antrieb des Leimwerkes entsprechend der Durchmesserdifferenz angepasst bzw. gesteuert.

[0027] Dazu wird erfindungsgemäss die Drehzahl des Antriebs über einen Frequenzumformer individuell eingestellt. Über ein Getriebe wird damit an der Antriebswelle, auf welche die Leimauftragswalze montiert ist, eine vorbestimmte Drehzahl erzeugt. Über eine eigens erstellte Tabelle wird jedem Buchblock entsprechend dessen Blockdicke und Rückenform ein Luftdruck in der Leimauftragswalze zugeordnet. Entsprechend dem Luftdruck in der Auftragswalze liess sich durch eigens vorgenommene Testreihen der wirksame Durchmesser an der Leimauftragswalze und damit auch die konkave Form der Leimauftragswalze ermitteln. Der wirksame Durchmesser beschreibt den Scheitelpunkt der Walzenkontur, welcher z. B. bei einem gerundeten und abgepressten Buchblock mit dem Scheitelpunkt der Rundung des Buchblocks in Berührung steht.

[0028] Der Buchblock wird gemäss der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse mit einer definierten Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung des Buchblocks unter der Leimauftragswalze vorbei geführt. Die Leimauftragswalze wird durch die Leimschöpfwalze mit einer definierten Leimfilmdicke benetzt und die Leimauftragswalze überträgt diesen aufgenommenen Leim auf den Buchblockrücken. Bei dieser Übergabe des Leimes sollten an den Berührpunkten von Leimauftragswalze mit dem Buchblockrücken annähernd gleiche Geschwindigkeiten herrschen. Da die Geschwindigkeit des Buchblocks nicht vom Buchblockformat abhängig ist, sondern sich nach der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse richtet, muss hier die Geschwindigkeit der Leimauftragswalze entsprechend angepasst werden, indem die Drehzahl der Antriebswelle verändert wird.

[0029] Zu diesem Zweck muss die wirksame leimübergebende Umfangsoberfläche der Leimschöpfwalze eine hohe Flexibilität gegenüber der jeweils zu benetzenden Kontur der Leimauftragswalze aufweisen, sollen alle erfindungsgemässen Ausführungen erfasst werden.

[0030] Um Leimverschmutzungen am Kopf oder am Fuss des Buchblocks zu vermeiden, kann erfindungsgemäss während des Beleimens in diesen Bereichen die Geschwindigkeit der Leimauftragswalze vergrössert bzw. verringert werden und über eine pneumatische Hubeinheit das ganze Leimwerk vom Buchblock abgehoben werden.

[0031] Es können natürlich auch durch Luftdruckänderungen in der Leimauftragswalze Verbesserungen zur Vermeidung von Leimverschmutzungen am Kopf oder Fuss des Buchblocks erzielt werden. So kann der Luftdruck beim Beleimen des Buchblocks im Bereich des Kopfes und/oder Fusses ein anderer sein als im Mittenbereich des Buchblocks. Bei Einzelauflagen ist es auch möglich, für die Übertragung des Leimfilmes von der Leimschöpfwalze auf die Leimauftragswalze mit einem für diesen Vorgang optimalen, gegenüber der Buchblockbeleimung veränderten, Luftdruck zu fahren und dann, wenn der Buchblock zur Beleimung vorbei fährt, auf den für die Beleimung für diesen Buchblock optimalen Luftdruck umzuschalten.

[0032] Der sich aus der Änderung des Wirkdurchmessers ergebende Höhenunterschied zwischen Leimauftragswalze und Buchblockrücken, wird gemäss der Differenz von Radius _Rund zu Radius _Flach oder umgekehrt, über eine zusätzliche Höhenverstellung angepasst, sodass die Umstellung von Flacher- auf Runder Rücken automatisch abläuft.

[0033] Dazu ist eine automatische Höhenjustierung am Leimwerk angebracht. Bei dieser erfindungsgemässen Lösung wird das Leimwerk mittels zwei Laufrollen, welche an den äusseren Punkten der Drehachse des Leimwerkes angebracht sind, in Transportrichtung des Buchblocks in Anhängigkeit des Buchblockformates verschoben. Die hier beschriebene Höhenjustierung ist nur beispielhaft anzusehen. Es sind auch andere Lösungen möglich, bei welchen eine Höhenänderung von flach zu rund über einen Zylinder mit festem Hub eingestellt wird. Die Drehspindel hat ein Handrad zur Feinjustierung und über einen schaltbaren Keil wird die Wippe verdreht.

[0034] Über eine Wippe, an welcher eine Laufrolle befestigt ist, liegt das Leimwerk auf einer starren Auflage auf. Diese Auflage ist mit der Hinterklebestation verbunden, so dass bei einer Höhenverstellung der Hinterklebestation das Leimwerk automatisch in der Höhe mitverstellt wird, indem das gesamte Leimwerk über seine Drehachse verdreht wird. Die Leimauftragswalze macht dabei die gleiche Höhenverstellung wie die Hinterklebestation.

[0035] Mit der erfindungsgemässen automatischen Höhenjustierung kann auf unterschiedliche Durchmesser der Leimauftragswalze eingewirkt werden. Über einen Antrieb wird eine Drehspindel angetrieben, welche über ein Drehgelenk mit der Wippe in Verbindung steht, und die Wippe um ihre Drehachse verdreht. Da die an der Wippe befestigte Laufrolle auf der Auflage aufliegt, wird dadurch die Drehachse der Wippe in der Höhe verstellt und damit wird das gesamte Leimwerk um die Drehachse Leimwerk geschwenkt.

[0036] Die Druckluftzufuhr in die Leimwalze kann entweder zentral über eine Bohrung in der Antriebswelle oder über eine an die Leimauftragswalze angebaute Glocke erfolgen. In beiden Fällen wird über einen Luft-Drehverteiler Druckluft in die sich drehende Leimauftragswalze zugeführt und entsprechend der gewünschten Kontur über ein Proportionalventil geregelt.

[0037] Dies hat zudem noch den Vorteil, dass hiermit der Luftdruck sehr genau eingestellt werden kann. So lässt sich in diesen Leimwerken mit verschiedenen Heissleimen fahren, so dass die Temperatur der Leime bei der Verarbeitung bis zu 100 Grad unterschiedlich sein kann. Mit dem Proportionalventil kann einer Erwärmung der Leimauftragswalze und damit einer ungewollten Druckerhöhung in der Leimauftragswalze entgegen gesteuert werden und damit ein gewünschter Druck geregelt eingehalten werden.

[0038] Statt Druckluft kann natürlich, wie oben bereits festgehalten, auch ein anderes gasförmiges Medium verwendet werden, welches sich dann bei den stattfindenden Druckerhöhungen physikalisch ähnlich verhält wie Luft.

[0039] Zu diesem Zweck wird die Leimauftragswalze für die Anwendung in einem mit mindestens einer Schöpfwalze ausgestatteten Leimwerk ausgebildet. Diese Leimauftragswalze ist aus einem Leimwalzenkörper mit einer zentralen Bohrung für die Aufnahme einer Antriebswelle ausgebildet.

[0040] Der Leimwalzenkörper besteht aus mindestens zwei Teilen, wobei dieser zum einen aus einem unmittelbar mit der Antriebwelle in kraftschlüssiger Wirkverbindung stehenden Grundkörper steht, und zum anderen aus einem Aussenring besteht, der mit mindestens einem Hohlraum ausgebildet ist. Grundkörper und Aussenring sind durch mindestens ein Mittel kraftschlüssig miteinander gekoppelt, wobei mindestens einseitig des Leimwalzenkörpers die Antriebswelle zentrisch oder quasi-zentrisch mit Mitteln versehen ist, über welche eine Druckluft zur Erzeugung einer Konturveränderung des äusseren Umfangs des Hohlraums des Aussenringes des Leimwalzenkörpers einleit- oder ableitbar ist.

[0041] Des Weiteren, der Betrieb des Leimwerks wird unter Verwendung der Leimauftragswalze durchgeführt und weist mindestens die folgenden Hauptprozessschritte auf:

i) Die Drehzahl eines Antriebsmotors wird über einen Frequenzumformer individuell eingestellt;

ii) Über einen Getriebe wird an der Antriebswelle, auf welche die Leimauftragswalze montiert ist, eine bestimmte Drehzahl erzeugt;

iii) Entsprechend dem eingestellten Luftdruck in der Leimauftragswalze wird der wirksame Durchmesser an der Leimauftragswalze und damit auch die durch eine Druckluftführung erzeugte gewünschte umfangsseitigen Kontur der Leimauftragswalze eingestellt, wobei der ideale Luftdruck vorab entsprechend der Buchblockdicke und eventuell der Rundeform (sehr rund oder weniger rund) ermittelt wurde und in einer Tabelle abgespeichert und operativ nach Tabelle eingestellt wird. Würde nämlich der Luftdruck immer erst beim Aufsetzen der Auftragswalze auf den Buchblock über Sichtkontakt eingestellt und damit ermittelt werden, wäre die Beleimung nicht vollautomatisch. Dies lässt indessen die Möglichkeit offen, dass natürlich während der Produktion den Luftdruck immer noch verändert werden kann;

iv) Der Buchblock wird gemäss der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse mit einer definierten Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung des Buchblocks unter der Leimauftragswalze vorbei geführt;

v) Die Leimauftragswalze wird durch eine Leimschöpfwalze mit einer definierten Leimfilmdicke benetzt und die Leimauftragswalze überträgt diesen aufgenommenen Leim auf den Buchblockrücken weiter;

vi) Die Geschwindigkeit des Buchblocks ist vom Buchblockformat losgelöst und richtet sich nach der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse, womit die Geschwindigkeit der Leimauftragswalze entsprechend angepasst wird, indem die Drehzahl der Antriebswelle verändert wird;

vii) Aus der Änderung des Wirkdurchmessers ergebende Höhenunterschied zwischen Leimauftragswalze und Buchblockrücken, wird gemäss der Differenz mindestens von Radius_Rund zu Radius_Flach oder umgekehrt, über eine zusätzliche Höhenverstellung angepasst, sodass die Umstellung von Flacher- auf Runder Rücken automatisch abläuft;

viii) Eine automatische Höhenverstellung am Leimwerk wird mittels zwei Laufrollen, welche an den äusseren Punkten der Drehachse des Leimwerkes angebracht sind, und welche in Transportrichtung des Buchblocks in Abhängigkeit des Buchblockformates verschoben werden;

ix) Über eine Wippe, an welcher eine Laufrolle befestigt ist, liegt das Leimwerk auf einer starren Auflage auf, dergestalt, dass diese Auflage mit einer Hinterklebestation verbunden ist, so dass bei einer Höhenverstellung der Hinterklebestation das Leimwerk automatisch in der Höhe mitverstellt wird, indem das gesamte Leimwerk über seine Drehachse verdreht wird, wobei die Leimauftragswalze die gleiche Höhenverstellung wie die Hinterklebestation ausführt.

[0042] Ferner wird auf die Ausführungsvarianten und Verfahrensschritte der abhängigen Ansprüche hingewiesen, deren Substanz unter allen Aspekten selbsterläuternd ist, so dass sich eine weitergehende Kommentierung erübrigt, was auch für die unabhängigen Ansprüche gilt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

[0043] Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme der Zeichnung näher dargestellt. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Elemente sind weggelassen worden. Gleiche Elemente werden in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0044] In der Zeichnung zeigt:

Figur 1

eine zusammengebaute Leimauftragswalze mit einer ersten Druckluftzuführung;

Figur 2

eine weitere zusammengebaute Leimauftragswalze mit einer zweiten Druckluftzuführung und

Figur 3

ein fertig ausgebautes Leimwerk, unter Anwendung einer Leimauftragswalze nach den Figuren 1 oder 2.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

[0045] Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei Varianten einer komplett zusammengebebauten Leimauftragswalze 100, 200, welche nach dem gleichen Prinzip betrieben werden, d.h. indem die Veränderung der äusseren wirkbaren umfangsseitigen Kontur durch eine Druckluftzufuhr in den peripher angeordneten Hohlraum der Leimauftragswalze von statten geht, wobei dieser Hohlraum in Umfangsrichtung eine einzige Kammer bildet.

[0046] Dieser Hohlraum kann aber auch durch eine Anzahl radial verlaufender Membrane ergänzt sein, welche den Hohlraum in Sektoren unterteilt, wobei diese Sektoren mit Druckluft individuell beaufschlagt werden und zueinander luftdicht gestaltet sind, oder diese Sektoren bilden durch zueinander wirkende Öffnungen ein kommunizierendes System über den ganzen Hohlraum.

[0047] Die Figuren 1 und 2 sind so gestaltet, dass sie je eine hälftige Darstellung bezogen auf die zwei möglichen Ausgestaltungen der Umfangslinie zeigen, also einmal für den Einsatz von runden Buchblockrücken (oben) und einmal für den Einsatz von flachen Buchblockrücken (unten). Der in dem Hohlraum vorherrschende Druck wird als P_Rund, also P_R, und als P_Flach, also P_F, bezeichnet, und es liegt bei dieser Konstellation, ausgehend von einer Ausgangslage P_Rund auf der Hand, dass P_R < P_F ist. Die Zeichen hinsichtlich Radius oder Durchmesser sind nur qualitativer Natur.

[0048] Gemäss Figur 1 besteht die Leimauftragswalze 100 aus einem Leimwalzenkörper 101, mit einer zentralen Bohrung 102 für eine Antriebswelle 103. Der Leimwalzenkörper ist aus zwei Teilen zusammengesetzt: Dieser besteht zum einen aus einem Grundkörper 104 aus Stahl, der in Wirkverbindung mit der Antriebswelle wirkt, und zum anderen aus einem aus einem elastischen Material hergestellten Aussenring 105, der den bereits oben erwähnten Hohlraum 106 aufweist. Grundkörper und Aussenring werden vorzugsweise kraftschlüssig über eine Passform 107 verbunden. Um diese Verbindung 107 maximiert kräftetauglich zu gestalten, werden beidseits des Leimwalzenkörpers Flansche 108, 109 vorgesehen, welche konzentrisch zu der Antriebswelle ausgebildet sind, und welche Grundkörper und Aussenring zu einer unverrückbaren Einheit einbinden. Zu diesem Zweck wird die äussere vorstehende Umrandung 110 jedes Flansches durch Verschraubung 111 mit einer rundverlaufenden Nut 112 im Aussenring verbunden, womit Sicherheit besteht, dass der Leimwalzenkörper eine feste Einheit bildet. Über einen Arretierbolzen 113 wird die Antriebswelle mit dem Grundkörper des Leimwalzenkörpers kraftschlüssig gekoppelt, und so eine zusammenhängende rotierende Einheit gebildet, wie dies durch die Position V versinnbildlicht wird. Mindestens einseitig des Leimwalzenkörpers ist die Antriebswelle zentrisch mit einem Adapter 114 und einer Schutzhülle 115 ergänzt, wobei der Adapter inwendig einen Drehverteiler 116 aufweist, über welchen Druckluft 123 ins Innere der Antriebswelle geführt wird. Damit ist die primäre Aufgabe der Schutzhülle 115 darin zu sehen, dass der Drehverteiler 116 nicht beschädigt wird. Alternativ kann der Adapter 114 entfallen und der Drehverteiler 116 direkt in die Antriebswelle 103 integriert werden. Der Drehverteiler 116 ist endseitig mit einem Schlauch 117 gekoppelt, über welchen Druckluft geführt wird. Im Adapter findet eine Abzweigung für die Druckluft statt, welche Abzweigung durch mindestens eine radial geführte Bohrung 118 gebildet wird, welche in den Hohlraum 106 des Leimwalzenkörpers zur Veränderung des vom Hohlraum gebildeten Volumens durch Erzeugung eines Druckunterschieds mündet, wie dies das druckluftliefernde Aggregat 122 mit dem anschliessenden Proportionalventil 124 versinnbildlichen will.

[0049] Mit diesem Druckunterschied wird eine äussere runde Kontur 119 des Leimwalzenkörpers in eine flache Kontur 120 überführt, womit hier wechselseitig beide Buchblockrückenformen (rund/flach) bearbeitet werden können, was ohne eine Auswechslung der Leinwalzenkörper bewerkstelligt werden kann. Der selbe Weg in umgekehrter Reihenfolge gilt auch, wenn im Leinwalzenkörper Druck abgelassen werden muss, damit die umfangsseitige flache Kontur 120 des Leimwalzenkörpers rückwärts wieder in die (ursprüngliche) umfangsseitige runde Kontur überführt werden kann. Die Abdichtung des Übergangs der sich in radialer Richtung erstreckenden druckluftführende Bohrung 118 zwischen dem äusseren Umfang der Antriebwelle und dem inneren Umfang des Grundkörpers des Leimwalzenkörpers wird durch beidseits angeordnete Dichtungsringe 121 gewährleistet.

[0050] Figur 2 entspricht im Wesentlichen der Figur 1, wobei die Unterschiede gegenüber Figur 1 durch Positionen erfasst werden, welche mit 200-Nummern gekennzeichnet sind. Diese Leimauftragswalze 200 weist zwischen dem zu Figur 1 ähnlichen Flansch 108 und der Schutzhülle 115 eine dazwischen angeschraubte 202 Glocke 201 auf, welche in Wirkverbindung mit dem Drehverteiler 116 steht, wobei innerhalb dieser Glocke 201 mindestens eine radial verlaufende und druckluftführende Bohrung 203 vorgesehen ist, deren Führung dann auf Höhe des Flansches 108 in mindestens eine axial oder quasi-axial verlaufende Bohrung 204 übergeht, welche sich bis in den Grundkörper 104 erstreckt. Auf Höhe des Hohlraums 106 zweigt von der axial oder quasi-axial verlaufenden Bohrung 204 mindestens eine weitere wieder radial oder quasi-radial verlaufende Bohrung 205 ab, über welche Druckluft 123 in den Hohlraum 106 geführt wird.

[0051] Diese axial oder quasi-axial verlaufende Bohrung 204 wird über einen Bolzen 206 geführt, welcher als Verbindung zwischen Glocke 201 und dem Grundkörper 104 dient und über eine Dichtung 207 den Bolzen 206, welcher in den Grundkörper 104 eingeschraubt ist, mit der Glocke 201 abdichtet.

[0052] Demnach wird in dieser Figur 2 wie auch in der Figur 1 eine Druckluftzuführung gewählt, bei welcher auf eine Kontrolle hinsichtlich der Luftzuführung, des DruckAufbaues und -Abbaues gesetzt wird, d.h. die Druckluft 123 wird in die sich drehende Leimauftragswalze zugeführt und entsprechend der gewünschten Kontur über vorzugsweise ein Proportionalventil 124 geregelt.

[0053] Damit liegt hier eine Ausführungsvariante vor, bei welcher die Luftzuführung in den Hohlraum 106 stattfindet, ohne dabei die Antriebswelle 103a zu tangieren

[0054] Zusammenfassend gilt, dass die Druckluftzufuhr in die Leimwalze entweder zentral über eine Bohrung in der Antriebswelle (siehe Figur 1) oder gemäss Figur 2 über eine angebaute Glocke erfolgt. In beiden Fällen wird über einen Luft-Drehverteiler Druckluft in die sich drehende Leimauftragswalze zugeführt und entsprechend der gewünschten Kontur über ein Proportionalventil geregelt.

[0055] Demnach lässt sich aus der Beschreibung der Figuren 1 und 2 erkennen, dass der Aufbau der Ausführungsvariante gemäss Figur 2 gegenüber derjenigen gemäss Figur 1 den Vorteil hat, dass bei dieser im Bedarfsfall ein rascher Wechsel der Leimauftragswalze vorgenommen werden kann, da die Energiezuführung, hier die Zuführung einer Druckluft oder eines anderen gasförmigen oder flüssigen Mediums, Teil des Leimwalzenkörpers 101 ist. Also lässt sich die Ausführungsvariante gemäss Figur 2 leicht auf bestehende Hohlwalzen übertragen, dergestalt, dass allenfalls nur die Aufnahmebohrung entsprechend modifiziert werden muss. Somit ist bei dieser Ausführungsvariante gemäss Figur 2 eine leichte Nachrüstbarkeit bestehender Leimauftragswalzen gegeben. Auf jeden Fall muss bei der Ausführungsvariante gemäss Figur 2 die Antriebswelle weder getauscht noch nachgearbeitet werden, was bei der Ausführungsvariante gemäss Figur 1 der Fall ist.

[0056] Durch die Überführung der Kontur Runder Rücken in die Kontur Gerader Rücken verändern sich die Wirkdurchmesser der Leimauftragswalze und somit auch deren Umfangsgeschwindigkeit. Diese Veränderung wird durch den Antrieb des Leimwerkes 300 entsprechend der Durchmesserdifferenz angepasst bzw. gesteuert. Dazu wird gemäss Fig. 3 die Drehzahl des Antriebsmotors 301 über einen Frequenzumformer individuell eingestellt. Über ein Getriebe 316 wird damit an der Antriebswelle 306, auf welche die Leimauftragswalze 100 (oder auch 200, siehe Figur 2) montiert wird, eine vorbestimmte Drehzahl 317 erzeugt. Über eine eigens erstellte Tabelle wird jedem Buchblock entsprechend dessen Buchblockdicke und entsprechend seiner Rückenform ein Luftdruck in der Leimauftragswalze zugeordnet. Entsprechend dem Luftdruck in der verwendeten Leimauftragswalze wurde der wirksame Durchmesser an der Leimauftragswalze und damit auch die konkave Form der Leimauftragswalze ermittelt. Der wirksame Durchmesser beschreibt den Scheitelpunkt der Walzenkontur, welcher z. B. bei einem gerundeten und abgepressten Buchblock mit dem Scheitelpunkt der Rundung des Buchblocks in Berührung steht. Der Buchblock wird gemäss der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse mit einer definierten Transportgeschwindigkeit in Transportrichtung des Buchblocks unter der Leimauftragswalze vorbei geführt. Die Leimauftragswalze wird durch die Leimschöpfwalze 303 mit einer definierten Leimfilmdicke benetzt und die Leimauftragswalze überträgt diesen aufgenommenen Leim auf den Buchblockrücken 304. Bei dieser Übergabe des Leimes sollten an den Berührpunkten von Leimauftragswalze mit dem Buchblockrücken annähernd gleiche Geschwindigkeiten herrschen.

[0057] Da die Geschwindigkeit des Buchblocks 305 nicht vom Buchblockformat abhängig ist, sondern sich nach der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse richtet, muss hier entsprechend der Geschwindigkeit der Leimauftragswalze angepasst werden, indem die Drehzahl der Antriebswelle 306 verändert wird. Um Leimverschmutzungen am Kopf oder am Fuss des Buchblocks zu vermeiden, kann während des Beleimens in diesen Bereichen die Geschwindigkeit der Leimauftragswalze vergrössert bzw. verringert werden und über eine pneumatische Hubeinheit das ganze Leimwerk vom Buchblock abgehoben werden. Es können natürlich auch durch Luftdruckänderungen in der Leimauftragswalze Verbesserungen zur Vermeidung von Leimverschmutzungen am Kopf oder Fuss des Buchblocks erzielt werden. So kann der Luftdruck beim Beleimen des Buchblocks im Bereich des Kopfes und/oder Fusses ein anderer sein als im Mittenbereich des Buchblocks. Bei Einzelauflagen ist es auch möglich, für die Übertragung des Leimfilmes von der Leimschöpfwalze 303 auf die Leimauftragswalze mit einem für diesen Vorgang optimalen, gegenüber der Buchblockbeleimung veränderten, Luftdruck zu fahren und dann, wenn der Buchblock zur Beleimung vorbei fährt (siehe Pos. 307), auf den für die Beleimung für diesen Buchblock optimalen Luftdruck umzuschalten.

[0058] Der sich aus der Änderung des Wirkdurchmessers ergebende Höhenunterschied zwischen Leimauftragswalze und Buchblockrücken wird gemäss der Differenz von Radius_Rundzu Radius_Flach oder umgekehrt über eine zusätzliche Höhenverstellung angepasst, sodass die Umstellung von Flacher- auf Runder Rücken automatisch abläuft.

[0059] Dazu ist gemäss Figur 3 eine automatische Höhenjustierung 308 am Leimwerk 300 angebracht. Bei dieser hier dargestellten Lösung wird das Leimwerk mittels zwei Laufrollen 315, welche an den äusseren Punkten der Drehachse des Leimwerkes angebracht sind, in Transportrichtung des Buchblocks in Abhängigkeit des Buchblockformates verschoben. Dargestellt ist hier nur eine Laufrolle 315. Über eine Wippe 310, an welcher eine Laufrolle 309 befestigt ist, liegt das Leimwerk auf einer starren Auflage 311 auf. Diese Auflage ist mit der Hinterklebestation verbunden, so dass bei einer Höhenverstellung der Hinterklebestation das Leimwerk automatisch in der Höhe mitverstellt wird, indem das gesamte Leimwerk über seine Drehachse 302 verdreht wird. Die Leimauftragswalze führt dabei die gleiche Höhenverstellung wie die Hinterklebestation aus.

[0060] Mit der automatischen Höhenjustierung 308 kann auf unterschiedliche Durchmesser der Leimauftragswalze eingewirkt werden. Hier wird über einen nicht dargestellten Antriebsmotor eine Drehspindel 312 angetrieben, welche über ein Drehgelenk 313 mit der Wippe 310 in Verbindung steht und die Wippe um ihre Drehachse 314 verdreht. Da die an der Wippe befestigte Laufrolle 309 auf der Auflage 311 aufliegt, wird dadurch die Drehachse der Wippe in der Höhe verstellt und damit wird das gesamte Leimwerk um dessen Drehachse geschwenkt. Der auf dem Leimwalzenkörper 101 eingezeichneten Pfeil 317 versinnbildlicht die Drehzahl der ganzen von der Antriebswelle 306 vorgegebenen Drehzahl.

[0061] Dies hat zudem noch den Vorteil, dass hiermit der Luftdruck sehr genau eingestellt werden kann. So wird in diesen Leimwerken mit verschiedenen Heissleimen gefahren, so dass die Temperatur der Leime bei der Verarbeitung bis zu 100 Grad unterschiedlich sein kann. Mit dem Proportionalventil kann einer Erwärmung der Leimauftragswalze und damit einer ungewollten Druckerhöhung in der Leimauftragswalze entgegen gesteuert werden und damit ein gewünschter Druck geregelt eingehalten werden.

Ansprüche

1. Leimauftragswalze (100, 200) für die Anwendung in einem mit mindestens einer Schöpfwalze (303) ausgestatteten Leimwerk (300), wobei die Leimauftragswalze einen Leimwalzenkörper (101) aufweist, der mit einer zentralen Bohrung (102) für die Aufnahme einer Antriebswelle (103, 103a) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leimwalzenkörper (101) aus mindestens zwei Teilen besteht, nämlich zum einen aus einem Grundkörper (104), der mit der Antriebwelle (103, 103a) in kraftschlüssiger Wirkverbindung (113) steht, und zum anderen aus einem Aussenring (105), der mindestens mit einem Hohlraum (106) ausgebildet ist, dass Grundkörper (104) und Aussenring (105) durch mindestens ein Mittel (107; 108, 109) kraftschlüssig miteinander verbunden sind, dass mindestens auf der einen Seite des Leimwalzenkörpers (101) Mittel (116, 118; 116, 203, 204, 205) angeordnet sind, welche die Zu- oder Abführung einer Druckluft (123) und/oder eines anderen gasförmigen oder flüssigen Mediums in den oder aus dem Hohlraum (106) sicher stellen, und dass diese Zu- oder Abführung der Druckluft und/oder eines anderen Mediums eine Veränderung der umfangsseitigen Kontur (119, 120) des Hohlraums (106) bewerkstelligen, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer konkaven Umfangskontur des Aussenrings (105), welche für die Bearbeitung eines runden oder quasi-runden, konvexförmig verlaufenden Buchblockrückens ausgelegt ist, die Druckluft und/oder ein anderes Medium in den Hohlraum (106) einleitbar sind, bis die Umfangskontur des Aussenrings zu einer flachen oder quasi-flachen Form für die Bearbeitung eines entsprechenden Buchblockrückens veränderbar ist, oder dass ausgehend von einer flachen Umfangskontur des Aussenrings (105) für die Bearbeitung eines flachen Buchblockrückens weiterhin Druckluft und/oder ein anderes Medium in den Hohlraum (106) einleitbar sind, bis diese Umfangskontur des Aussenrings eine konvexe Form für die Bearbeitung eines entsprechenden konkavförmig verlaufenden Buchblockrückens aufweist.

2. Leimauftragswalze (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leimwalzenkörper (101) einen direkt oder indirekt angeschlossenen Drehverteiler (116) aufweist, aus welchem die Druckluft (123) und/oder ein anderes Medium unter Umgehung der Antriebswelle (103a) durch den Leimwalzenkörper (101) über einen zusammenhängenden Strömungsweg (203, 204, 205) führbar sind, und dass die Druckluft und/oder ein anderes Medium anschliessend mit dem Hohlraum (106) in Wirkverbindung stehen.

3. Leimauftragswalze (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (103) stromauf des Leimwalzenkörpers (101) mindestens einen zentrisch oder quasi-zentrisch angeordneten Drehverteiler (116) trägt, aus welchem die zugeführte Druckluft (123) und/oder ein anderes Medium durch die Antriebwelle (103) geführt sind, und dass die Druckluft und/oder ein anderes Medium anschliessend mit dem Hohlraum (106) in Wirkverbindung stehen.

4. Leimauftragswalze nach einem der Ansprüche 2, 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehverteiler (116) in Wirkverbindung mit mindestens einem Ventil (124) steht, welches die Zu- oder Abführung der Druckluft (123) und/oder eines anderen Mediums gegenüber dem stromab angeordneten Hohlraum (106) regelt.

5. Leimauftragsauftragswalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (124) ein Proportionalventil ist.

6. Leimauftragswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehverteiler (116) mit einer Schutzhülle (115) versehen ist.

7. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (104) aus einem Stahl-Material und der Aussenring (105) aus einem volumenflexiblen Material bestehen.

8. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Grundkörper (104) und Aussenring (105) über eine kraftschlüssig ausgestaltete Passform (107) und/oder durch beidseits des Leimwalzenkörpers (101) flankenseitig angebrachte Flansche (108, 109) gebildet ist.

9. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (103, 103a) mindestens mit dem Grundkörper (104) über mindestens einen Arretierbolzen (113) fest verankert ist.

10. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung der zugeführten Druckluft und/oder eines anderen Mediums aus dem Hohlraum (106) von einem höheren zu einem tieferen Druck durch ein Entleerungsprozess bewerkstelligbar ist.

11. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (106) in Umfangrichtung eine einzige druckwirksame Kammer bildet.

12. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (106) durch mindestens eine radial verlaufende Membrane unterteilt ist, welche die Breite des Hohlraumes (106) überspannt, und welche in Umfangsrichtung mindestens zwei Sektoren innerhalb des Hohlraumes (106) bildet, welche Sektoren gegeneinander luftdicht abgeschlossen sind, und welche jeweils durch eine individuelle Zuführung der Druckluft und/oder eines anderen Mediums beaufschlagbar sind.

13. Leimauftragswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (106) in Umfangsrichtung mehrere Sektoren aufweist, welche untereinander betreffend die Druckluft und/oder ein anderes Medium ein kommunizierendes System bilden.

14. Verfahren zum Betrieb eines Leimwerks unter Verwendung der Leimauftragswalze nach einem der Ansprüche 1-13, durch folgende Schritte gekennzeichnet:

a) Die Drehzahl eines Antriebsmotors (301) wird über einen Frequenzumformer individuell eingestellt;

b) Über ein Getriebe (316) wird an der Antriebswelle (306), auf welcher die Leimauftragswalze (100, 200) montiert ist, eine bestimmte Drehzahl (317) erzeugt;

c) Entsprechend einer vorab erstellten Tabelle wird über den Luftdruck in der Leimauftragswalze der ideale wirksame Durchmesser an der Leimauftragswalze und damit auch die durch eine Druckluftführung erzeugte gewünschte Umfangskontur der Leimauftragswalze eingestellt.

d) Der Buchblock wird gemäss der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse mit einer definierten Geschwindigkeit in Transportrichtung des Buchblocks unter der Leimauftragswalze vorbei geführt.

e) Die Leimauftragswalze wird durch eine Leimschöpfwalze (303) mit einer definierten Leimfilmdicke benetzt, und die Leimauftragswalze überträgt diesen aufgenommenen Leim auf den Buchblockrücken (304) weiter;

f) Die Geschwindigkeit des Buchblocks (305) ist losgelöst vom Buchblockformat und richtet sich nach der Produktionsgeschwindigkeit der Buchfertigungsstrasse, so dass die Geschwindigkeit der Leimauftragswalze entsprechend angepasst wird, indem die Drehzahl der Antriebswelle (306) verändert wird;

g) Der sich aus der Änderung des Wirkdurchmessers ergebende Höhenunterschied zwischen Leimauftragswalze und Buchblockrücken (304) wird gemäss der Differenz mindestens von Radius_Rund zu Radius_Flach oder umgekehrt über eine zusätzliche Höhenverstellung angepasst, so dass die Umstellung von Flacher auf Runder Rücken automatisch abläuft;

h) Eine automatische Höhenverstellung (308) am Leimwerk (300) wird durch zwei Laufrollen (315) erzeugt, welche an den äusseren Punkten der Drehachse des Leimwerkes angebracht sind, und welche in Transportrichtung des Buchblocks in Abhängigkeit des Buchblockformates verschoben werden;

i) Über eine Wippe (310), an welcher eine Laufrolle (309) befestigt ist, liegt das Leimwerk auf einer starren Auflage (311) auf, dergestalt, dass diese Auflage mit einer Hinterklebestation verbunden ist, so dass bei einer Höhenverstellung der Hinterklebestation das Leimwerk automatisch in der Höhe mitverstellt wird, indem das gesamte Leimwerk über seine Drehachse (302) verdreht wird, wobei die Leimauftragswalze die gleiche Höhenverstellung wie die Hinterklebestation ausführt;

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Leimverschmutzungen am Kopf oder am Fuss des Buchblocks während des Beleimens in diesen Bereichen die Geschwindigkeit der Leimauftragswalze vergrössert bzw. verringert wird, und über eine pneumatische Hubeinheit das ganze Leimwerk vom Buchblock abgehoben wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14, 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Leimverschmutzungen am Kopf oder am Fuss des Buchblocks während des Beleimens der Luftdruck in der Leimauftragswalze entsprechend angepasst wird.

Claims

1. Glue application roller (100, 200) for use in a gluing unit (300) equipped with at least one dip roller (303), wherein the glue application roller has a glue roller body (101) that is formed with a central bore (102) for receiving a drive shaft (103, 103a), characterized in that the glue roller body (101) consists of at least two parts, namely, for the one part, a basic body (104), which is in a non-positive operative connection (113) with the drive shaft (103, 103a), and, for the other part, an outer ring (105), which is formed at least with a cavity (106), in that the basic body (104) and outer ring (105) are connected together in a non-positive manner by at least one means (107; 108, 109), in that, at least on one side of the glue roller body (101), means (116, 118; 116, 203, 204, 205) are arranged, which ensure the supply or discharge of compressed air (123) and/or some other gaseous or liquid medium into or out of the cavity (106), and in that this supply or discharge of the compressed air and/or other medium brings about a change in the circumferential contour (119, 120) of the cavity (106), characterized in that, starting from a concave circumferential contour of the outer ring (105), which is designed for processing a round or almost round book block spine extending in a convex manner, the compressed air and/or other medium is/are able to be introduced into the cavity (106) until the circumferential contour of the outer ring is able to be modified into a flat or almost flat form for processing a corresponding book block spine, or in that, starting from a flat circumferential contour of the outer ring (105) for processing a flat book block spine, compressed air and/or other medium is/are still able to be introduced into the cavity (106) until this circumferential contour of the outer ring has a convex form for processing a corresponding book block spine extending in a concave manner.

2. Glue application roller (200) according to Claim 1, characterized in that the glue roller body (101) has a directly or indirectly attached rotary distributor (116), from which the compressed air (123) and/or other medium is/are able to be guided through the glue roller body (101), bypassing the drive shaft (103a), along a continuous flow path (203, 204, 205), and in that the compressed air and/or other medium is/are subsequently in an operative connection with the cavity (106).

3. Glue application roller (100) according to Claim 1, characterized in that the drive shaft (103) bears, upstream of the glue roller body (101), at least one centrally or almost centrally arranged rotary distributor (116), from which the supplied compressed air (123) and/or other medium is guided by the drive shaft (103), and in that the compressed air and/or other medium is/are subsequently in an operative connection with the cavity (106) .

4. Glue application roller according to either of Claims 2 and 3, characterized in that the rotary distributor (116) is in an operative connection with at least one valve (124) that regulates the supply or discharge of the compressed air (123) and/or other medium with respect to the cavity (106) arranged downstream.

5. Glue application roller according to Claim 4, characterized in that the valve (124) is a proportional valve.

6. Glue application roller according to one of Claims 1-4, characterized in that the rotary distributor (116) is provided with a protective cover (115).

7. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the basic body (104) consists of a steel material and the outer ring (105) consists of a flexible-volume material.

8. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the connection between the basic body (104) and outer ring (105) is formed via a non-positive fit (107) and/or by flanges (108, 109) attached to the flanks on both sides of the glue roller body (101) .

9. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the drive shaft (103, 103a) is firmly anchored at least to the basic body (104) via at least one locking pin (113).

10. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the return of the supplied compressed air and/or other medium from the cavity (106) from a higher to a lower pressure is able to be brought about by an emptying process.

11. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the cavity (106) forms a single pressure-active chamber in the circumferential direction.

12. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the cavity (106) is subdivided by at least one radially extending membrane that spans the width of the cavity (106) and forms at least two sectors within the cavity (106) in the circumferential direction, which sectors are sealed off in an airtight manner from one another and are each able to be supplied with the compressed air and/or other medium by an individual supply.

13. Glue application roller according to Claim 1, characterized in that the cavity (106) has a plurality of sectors in the circumferential direction, which form an intercommunicating system as regards the compressed air and/or other medium.

14. Method for operating a gluing unit using the glue application roller according to one of Claims 1-13, characterized by the following steps:

a) the speed of a drive motor (301) is set individually via a frequency converter;

b) a particular speed (317) is generated via a gear mechanism (316) at the drive shaft (306) on which the glue application roller (100, 200) is mounted;

c) in accordance with a pre-established table, the ideal effective diameter at the glue application roller and thus also the desired circumferential contour, generated by a compressed-air supply, of the glue application roller is set via the compressed air in the glue application roller;

d) the book block is guided under the glue application roller at a defined speed, in accordance with the production speed of the book production line, in the transport direction of the book block;

e) the glue application roller is wetted with a defined glue film thickness by a glue dip roller (303), and the glue application roller transfers this received glue onto the book block spine (304);

f) the speed of the book block (305) is dissociated from the book block format and conforms with the production speed of the book production line, such that the speed of the glue application roller is adapted accordingly in that the speed of the drive shaft (306) is changed;

g) the difference in height, resulting from the change in the effective diameter, between the glue application roller and book block spine (304) is adapted in accordance with the difference at least of radius_round to radius_flat or vice versa via an additional height adjustment, such that the conversion from a flat to a round spine proceeds automatically;

h) an automatic height adjustment (308) at the gluing unit (300) is generated by two running rollers (315) that are attached to the outer points of the axis of rotation of the gluing unit and are shifted in the transport direction of the book block depending on the book block format;

i) via a rocker (310), to which a running roller (309) is fastened, the gluing unit bears on a rigid support (311) in such a way that this support is connected to a back-lining station such that, upon height adjustment of the back-lining station, the gluing unit is automatically also adjusted in height in that the entire gluing unit is rotated about its axis of rotation (302), wherein the glue application roller executes the same height adjustment as the back-lining station.

15. Method according to Claim 14, characterized in that, in order to avoid soiling by glue on the top or bottom of the book block during gluing, the speed of the glue application roller is increased or decreased in these regions, and the entire gluing unit is lifted from the book block via a pneumatic lifting unit.

16. Method according to either of Claims 14 and 15, characterized in that, in order to avoid soiling by glue on the top or bottom of the book block during gluing, the compressed air in the glue application roller is adapted appropriately.

Revendications

1. Rouleau (100, 200) applicateur de colle, dévolu à l'utilisation dans un mécanisme d'encollage (300) équipé d'au moins un rouleau de prélèvement (303), ledit rouleau applicateur de colle étant muni d'un corps (101) percé d'un alésage central (102) conçu pour recevoir un arbre d'entraînement (103, 103a), caractérisé par le fait que le corps (101) dudit rouleau encolleur est composé d'au moins deux parties, à savoir, d'une part, d'un corps de base (104) en liaison opérante (113) avec l'arbre d'entraînement (103, 103a) par engagement positif et, d'autre part, d'une bague extérieure (105) dotée d'au moins une cavité (106) ; par le fait que ledit corps de base (104) et ladite bague extérieure (105) sont reliés l'un à l'autre par engagement positif, à l'aide d'au moins un moyen (107 ; 108, 109) ; par le fait que des moyens (116, 118 ; 116, 203, 204, 205), implantés au moins sur l'un des côtés dudit corps (101) du rouleau encolleur, assurent l'amenée ou l'évacuation d'un air comprimé (123), et/ou d'un autre fluide gazeux ou liquide, dans ladite cavité (106) ou hors de celle-ci ; et par le fait que cette amenée ou évacuation de l'air comprimé, et/ou d'un autre fluide, provoque une modification du profil périphérique (119, 120) de ladite cavité (106), caractérisé par le fait que, partant d'un profil périphérique concave de la bague extérieure (105) conçu pour le traitement d'un dos de corps d'ouvrage arrondi ou quasiment arrondi, présentant un tracé convexe, l'air comprimé et/ou un autre fluide peu(ven)t être introduit(s) dans la cavité (106) jusqu'à ce que le profil périphérique de ladite bague extérieure puisse être modifié pour prendre une forme aplatie ou quasiment aplatie, en vue du traitement d'un dos de corps d'ouvrage correspondant ; ou par le fait que, partant d'un profil périphérique aplati de ladite bague extérieure (105) conçu pour le traitement d'un dos de corps d'ouvrage aplati, de l'air comprimé et/ou un autre fluide peu(ven)t, en outre, être introduit(s) dans ladite cavité (106) jusqu'à ce que ce profil périphérique de la bague extérieure revête une forme convexe, en vue du traitement d'un dos de corps d'ouvrage correspondant présentant un tracé concave.

2. Rouleau (200) applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps (101) dudit rouleau encolleur est pourvu d'un répartiteur rotatif (116) à raccordement direct ou indirect, à partir duquel l'air comprimé (123) et/ou un autre fluide peu(ven)t être guidé(s) pour parcourir ledit corps (101) dudit rouleau encolleur, en empruntant un trajet d'écoulement harmonieux (203, 204, 205) avec contournement de l'arbre d'entraînement (103a) ; et par le fait que, dans la continuité directe, l'air comprimé et/ou un autre fluide est (sont) en communication active avec la cavité (106).

3. Rouleau (100) applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre d'entraînement (103) porte, en amont du corps (101) dudit rouleau encolleur, au moins un répartiteur rotatif (116) à disposition centrée ou quasiment centrée, à partir duquel l'air comprimé (123) délivré, et/ou un autre fluide, est (sont) guidé(s) pour parcourir ledit arbre d'entraînement (103) ; et par le fait que, dans la continuité directe, l'air comprimé et/ou un autre fluide est (sont) en communication active avec la cavité (106).

4. Rouleau applicateur de colle, selon l'une des revendications 2, 3, caractérisé par le fait que le répartiteur rotatif (116) est en liaison opérante avec au moins une vanne (124) qui régule l'amenée ou l'évacuation de l'air comprimé (123), et/ou d'un autre fluide, par rapport à la cavité (106) située en aval.

5. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la vanne (124) est une vanne proportionnelle.

6. Rouleau applicateur de colle, selon l'une ou plusieurs des revendications 1-4, caractérisé par le fait que le répartiteur rotatif (116) est pourvu d'une enveloppe protectrice (115).

7. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps de base (104) et la bague extérieure (105) sont constitués, respectivement, d'un acier et d'un matériau à volume évolutif.

8. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la liaison, entre le corps de base (104) et la bague extérieure (105), est instaurée par l'intermédiaire d'un ajustement (107) conçu avec engagement positif et/ou par des brides (108, 109) flanquant, de part et d'autre, le corps (101) dudit rouleau encolleur.

9. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'arbre d'entraînement (103, 103a) est assujetti au moins au corps de base (104), par l'intermédiaire d'au moins une goupille d'arrêt (113).

10. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le retour de l'air comprimé délivré et/ou d'un autre fluide à partir de la cavité (106), d'une pression supérieure à une pression inférieure, peut être provoqué par un processus de vidage.

11. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cavité (106) forme, dans le sens périphérique, une unique chambre à efficacité de pression.

12. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cavité (106) est scindée par au moins une membrane s'étendant radialement, qui couvre la largeur de ladite cavité (106) et forme au moins deux secteurs dans le sens périphérique, à l'intérieur de ladite cavité (106), lesquels secteurs sont clos l'un par rapport à l'autre, avec étanchéité à l'air, et peuvent être respectivement sollicités par une amenée individuelle de l'air comprimé et/ou d'un autre fluide.

13. Rouleau applicateur de colle, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cavité (106) compte, dans le sens périphérique, plusieurs secteurs qui forment, entre eux, un système communicant concernant l'air comprimé et/ou un autre fluide.

14. Procédé d'actionnement d'un mécanisme d'encollage, avec utilisation du rouleau applicateur de colle conforme à l'une des revendications 1-13, caractérisé par les étapes suivantes :

a) la vitesse angulaire d'un moteur d'entraînement (301) est réglée individuellement par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence ;

b) par l'intermédiaire d'une transmission (316), une vitesse angulaire déterminée (317) est engendrée au niveau de l'arbre d'entraînement (306) sur lequel ledit rouleau (100, 200) applicateur de colle est monté ;

c) en correspondance avec un tableau établi à l'avance, le diamètre opérant idéal sur le rouleau applicateur de colle, et donc également le profil périphérique souhaité dudit rouleau applicateur de colle, engendré par un guidage d'air comprimé, sont réglés par le biais de la pression d'air régnant dans ledit rouleau applicateur de colle ;

d) en conformité avec la vitesse de production de la ligne de fabrication de livres, le corps d'ouvrage est guidé en regard et au-dessous du rouleau applicateur de colle, avec une vitesse bien définie dans la direction de transport dudit corps d'ouvrage ;

e) par l'intermédiaire d'un rouleau (303) de prélèvement de colle, le rouleau applicateur de colle est imprégné d'un film de colle d'épaisseur bien définie, puis ledit rouleau applicateur de colle transfère cette colle recueillie sur le dos (304) du corps d'ouvrage ;

f) la vitesse du corps d'ouvrage (305) n'est pas tributaire du format dudit corps d'ouvrage et se conforme à la vitesse de production de la ligne de fabrication de livres, de sorte que la vitesse du rouleau applicateur de colle est adaptée en conséquence, par modification de la vitesse angulaire de l'arbre d'entraînement (306) ;

g) la différence de hauteur entre le rouleau applicateur de colle et le dos (304) du corps d'ouvrage, résultant de la modification du diamètre opérant, est adaptée en conformité avec la différence existant entre un rayon arrondi et un rayon aplati, ou inversement, par le biais d'un ajustement supplémentaire de la hauteur, si bien que le passage d'un dos aplati à un dos arrondi se déroule automatiquement ;

h) un ajustement automatique (308) de la hauteur, sur le mécanisme d'encollage (300), est engendré par deux galets de roulement (315) qui sont implantés au niveau des points extérieurs de l'axe de rotation dudit mécanisme d'encollage et qui sont déplacés, dans la direction du transport du corps d'ouvrage, en fonction du format dudit corps d'ouvrage ;

i) le mécanisme d'encollage repose sur un appui rigide (311), par l'intermédiaire d'une pièce basculante (310) à laquelle un galet de roulement (309) est fixé, de façon telle que cet appui soit relié à un poste de doublage contrecollé, si bien qu'un ajustement de la hauteur dudit poste de doublage contrecollé s'accompagne automatiquement d'un ajustement conjoint de la hauteur dudit mécanisme d'encollage, par rotation imprimée à l'ensemble dudit mécanisme d'encollage par l'intermédiaire de son axe de rotation (302), le rouleau applicateur de colle effectuant alors le même ajustement de hauteur que ledit poste de doublage contrecollé.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que, pour éviter des souillures de colle à la tête ou à la queue du corps d'ouvrage, au cours de l'encollage dans ces régions, la vitesse du rouleau applicateur de colle est respectivement augmentée ou diminuée, et l'intégralité du mécanisme d'encollage est soulevée à l'écart dudit corps d'ouvrage par l'intermédiaire d'une unité de levage pneumatique.

16. Procédé selon l'une des revendications 14, 15, caractérisé par le fait que, pour éviter des souillures de colle à la tête ou à la queue du corps d'ouvrage au cours de l'encollage, la pression d'air régnant dans le rouleau applicateur de colle est adaptée en conséquence.

Zeichnung