Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Abpressen von eingespannt gehaltenen, gerundeten Buchblocks mittels eines unter einer definierten Preßkraft auf den Buchblockrücken einwirkenden Abpreßelementes und sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Durch den Arbeitsgang Abpressen wird dem gerundeten Buchblock die gewünschte und der Einbandart entsprechende Rückenform verliehen, die von einem im rückennahen Bereich des Buchblocks vorgesehenen Falz bestimmt wird, wobei dieser entweder als tiefer Falz oder als schräger Falz ausgebildet sein kann.
Zur Durchführung des Arbeitsganges Abpressen finden in der industriellen Buchfertigung Buchrunde- und Abpreßmaschinen Verwendung, in denen der dem Buchrückenrundevorgang folgende Abpreßvorgang von einem sich über die gesamte Rückenbreite hin- und herbewegenden Formstück ausgeführt wird, wodurch unter Anwendung von Druck und Reibung die gefalzten Druckbogen von der Mitte des Buchblockrückens nach beiden Seiten hin umgelegt werden, und zwar unter einem nach außen hin zunehmenden Winkel. Somit erhält der Buchblock seine pilzartige Rückenform sowie gleichzeitig seine Rückenstabilisierung.
Dabei kann es aufgrund der hohen Rückstellkräfte des Papiers leicht vorkommen, daß die abgepreßten Buchblocks ihre Rückenform nicht beibehalten und somit vornehmlich der mittlere Bereich des Rückens durchsackt.
Eine Buchrunde- und Abpreßmaschine mit einem auf dem Buchblockrücken einwirkenden, sich hin- und herbewegenden Formstück ist beispielsweise in der DE-OS 15 36 507 dargestellt und beschrieben.
Bekanntlich weist die traditionelle Rundeform des Buchrückens eine Vielzahl von Radien auf. Um den Büchern bzw. Buchblocks diese gewünschte Rückenform zu geben, müssen beim Abpreßvorgang dem jeweiligen Rückenradius angepaßte Formstücke eingesetzt werden. Insbesondere in Hochleistungs-Buchfertigungsanlagen bedingt dieser Umstand hohe Umrichtezeiten, insbesondere deswegen, weil die Formstücke in der Abpreßstation zu ihrem Aus- und Wiedereinbau schwer zugänglich sind.
Im Hinblick auf eine Produktivitätssteigerung gewinnnen Rüstzeitverkürzungen eine zunehmende Bedeutung, zumal die Auflagenhöhen weiter zurückgehen.
Das Auswechseln der Formklötze erfordert den Einsatz von geschultem Personal, und ferner verlangt die Vielzahl der Formklötze eine umfangreiche Lagerhaltung. Beides trägt zu einer nicht unerheblichen Kostensteigerung bei.
Infolge des abwechselnd auf die linke und rechte Seite einwirkenden Formstückes ist die Buchrunde- und Abpreßmaschine gemäß der DE-OS 15 36 507 hinsichtlich einer Leistungssteigerung eingeengt.
Ein Verfahren zum maschinellen Abpressen von eingespannt gehaltenen, gerundeten Buchblocks mittels zweier unter einer definierten Preßkraft auf den Buchblockrücken einwirkender Abpreßelemente, die nach erfolgtem Abpressen auf einer vom Buchblockrücken entfernt liegenden Bahn in ihre Ausgangsposition zurückbewegt werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in dem Dokument US-A-1959656 dargestellt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der genannten Gattung und eine Vorrichtung zum maschinellen Abpressen von Buchblocks zu schaffen, die eine wesentliche Leistungssteigerung und Qualitätsverbesserung der Buchblocks ermöglichen. Ferner soll das Auswechseln der Formstücke in Fortfall gelangen.
Ausgehend von einem Verfahren zum maschinellen Abpressen von eingespannt gehaltenen, gerundeten Buchblocks mittels eines unter einer definierten Preßkraft auf den Buchblockrücken einwirkenden Abpreßelementes sieht das Verfahren nach der Erfindung hierzu vor, daß jeweils eine Hälfte des Buchblockrückens abgepreßt wird, indem zwei Abpreßelemente gleichzeitig von der Mitte des Buchblockrückens aus in entgegengesetzten Richtungen eine Abwälzbewegung auf den Buchblockrücken zum Stauchen der Druckbogen im Bereich der Buchblockrückenmitte und eine tangentiale Gleitreibbewegung auf den Buchblockrücken zum Umlegen der Druckbogen in den Seitenbereichen des Buchblockrückens ausführen und nach erfolgtem Abpressen auf einer vom Buchblockrücken entfernt liegenden Bahn in ihre Ausgangsposition zurückbewegt werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, daß die Abpreßelemente eine tangentiale Gleitreibbewegung und eine überlagerte der Gleitreibbewegung entgegengerichtete Abwälzbewegung ausführen, derart, daß die Gleitreibbewegung im Bereich der Buchblockrückenmitte kompensiert und in den Seitenbereichen des Buchblockrückens nach außen hin zunimmt, indem die überlagerte Abwälzbewegung fortschreitend verringert wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel orientierte Abpreßleisten in Tragrahmen mittels rechtwinklig zu diesen orientierten Linearführungen verfahrbar und die Tragrahmen mittels Bogenführungen in einem Radius verschwenkbar sind, wobei die Linearbewegung und die Schwenkbewegung derart aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Abpreßleisten im Radius nach außen und gleichzeitig geradlinig in den Tragrahmen nach innen bewegen, und daß die Abpreßleisten über eine Betätigungseinrichtung aus ihrer Wirkposition in eine vom Buchblockrücken abständige Position bringbar sind.
Gegenüber den herkömmlichen Abpreßverfahren mit einem Abpreßelement ergeben sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie mit der Vorrichtung zahlreiche Vorteile.
Durch gleichzeitiges Abpressen beider Buchblockrückenhälften läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit verdoppeln.
Mit den kombinierten Bewegungsabläufen Abwälzen auf dem gerundeten Buchblockrücken und tangentiales Gleitreiben lassen sich einerseits die für das Verdichten des Blockrückens notwendigen Stauchkräfte und andererseits die Zugkräfte zum Umlegen der einzelnen Druckbogen nach außen hin aufbringen, wobei die Zugkräfte der einzelnen Abpreßelemente ausschließlich in einer Richtung wirken. Hierdurch läßt sich eine dauerhafte und symmetrisch abgepreßte Buchrückenform und somit eine Qualitätsverbesserung des Buchblocks erzielen.
Durch Veränderung der Drehpunkte der Abpreßelemente in Abhängigkeit von Runderadius, Buchblockdicke und Falzwinkel kann eine stufenlose Anpassung der Abpreßbewegung an die unterschiedlichen Rückenformen erfolgen, so daß das bisherige Auswechseln der Abpreßelemente entfällt, was die Rüstzeit wesentlich verkürzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
Erfindungsgemäß erfolgt das sogenannte Abpressen der Buchblocks 1 mit zwei parallel orientierten Abpreßleisten 2, die jeweils auf eine Hälfte des Rückens eines Buchblocks 1 unter einem definierten Preßdruck einwirken, indem sie von der Blockmitte aus in entgegengesetzten Richtungen eine tangentiale Gleitreibbewegung zum Umlegen der Druckbogen in den außen liegenden Bereichen des Buchblockrückens und eine der Gleitreibbewegung entgegengerichtete tangentiale Abwälzbewegung zum Erzeugen eines Stauchdruckes ausführen. Für den Abpreßvorgang wird der Buchblock 1 zwischen klammern 3 gehalten.
Wie aus der Darstellung des Bewegungsablaufes gemäß der Fig. 1a-e ersichtlich, in der der Einfachheit halber lediglich eine Abpreßleiste 2 dargestellt ist, bewegt sich diese um den Schwenkpunkt x aus der in Fig. 1a veranschaulichten Ausgangsposition in die in Fig. 1b dargestellt Seitenposition, wobei die Gleitreibbewegung der Abpreßleiste und die dabei auftretenden auf die Druckbogen einwirkenden Reibkräfte durch eine tangentiale entgegengerichtete Abwälzbewegung der Abpreßleiste 2 auf dem Blockrücken kompensiert wird. Dabei gelangt die Abpreßleiste 2 nicht die in Fig. 1b strichpunktiert gezeichnete sich ohne entgegengerichtete Abwälzbewegung ergebende Position, sondern nimmt die durch gleichzeitiges tangentiales Verschieben in entgegengesetzter Richtung erzielte Seitenposition ein.
Infolge des somit entstehenden Abwälzens der Abpreßleisten 2 in Verbindung mit der Druckeinwirkung auf den Rücken des Buchblocks 1 werden die Druckbogen in diesem Bereich ausschließlich gestaucht.
Im weiteren Verlauf bewegt sich die Abpreßleiste 2 aus der Position gemäß Fig. 1b seitwärts in die in der Fig. 1c-e veranschaulichten Positionen, wobei die tangentiale Abwälzbewegung derart gesteuert ist, daß die dadurch bedingte Kompensation fortschreitend verringert wird und die Druckbogen in den außen liegenden Bereichen des Buchblockrückens durch eine zunehmend verstärkte Reibkomponente umgelegt werden. Die in den Fig. 1c-e strichpunktiert gezeichnete Abpreßleiste 2 stellt jeweils die Positionen wiederum ohne Kompensation durch entgegengerichtetes Abwälzen dar.
Wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben wird, kehrt die Abpreßleiste 2 nach ausgeführtem Abpreßvorgang auf einer abständig zum Blockrücken liegenden Bahn in ihre Ausgangsstellung zurück.
Die Arbeitsweise der Abpreßleisten 2 erfolgt kontinuierlich, vorzugsweise ist ein zweimaliger Abpreßvorgang vorgesehen im Hinblick auf eine schonende Behandlung des Buchblockrückens.
Entsprechend der gewünschten Abpressung des Buchblockrückens läßt sich die Gleitreibbewegung der beiden Abpreßleisten 2 variieren, und zwar einerseits durch das Aufbringen unterschiedlich starker Reibkräfte durch mehr oder weniger entgegenwirkende tangentiale Abwälzbewegung und andererseits auch durch Zusteuern dieser Tangentialbewegung an beliebigen Stellen des Buchblockrückens.
Anhand der Fig. 2-4 soll nachfolgend die konstruktive Ausgestaltung zum Erzeugen der tangentialen Gleitreibbewegung sowie der tangentialen Abwälzbewegung der Abpreßleisten 2 erläutert werden.
In den Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die beiden sich gleichzeitig kontinuierlich in entgegengesetzten Richtungen bewegenden Abpreßleisten 2 weisen sich quer zur Längsrichtung erstreckende Ausleger 4 auf, an denen sich geradlinige Rollenbahnen 4a befinden. Die Ausleger 4 sind über ihre Rollenbahnen 4a in zugeordneten Führungsbahnen 5a in Querlager 5 verfahrbar, wobei sich diese an einem in Längsrichtung verlaufenden Tragrahmen 6 befinden.
Zur Ausführung der Abwälzbewegung der Ausleger 4 in den Querlagern 5 sind die Ausleger 4 an ihrer Unterseite mit einer Verzahnung 4b versehen, die mit im Querlager 5 über eine gemeinsame Antriebswelle 9 drehbar gelagerten Zahnsegmenten 7 in Eingriff stehen.
Die Zahnsegmente 7 erhalten über auf der Antriebswelle 9 sitzende Steuerhebel 10 mit Folgerollen 11 von Kurven 8 ausgehend ihre Drehbewegung und steuern somit die Abpreßleisten 2 in den geradlinig verlaufenden Führungsbahnen 5a der Querlager 5 vor und zurück. Die der tangentialen Gleitreibbewegung überlagerte Abwälzbewegung der Abpreßelemente 2 läßt sich durch unterschiedlich ausgestaltete Kurven 8 erreichen.
Die tangentiale Gleitreibbewegung der beiden Abpreßleisten 2 am gerundeten Rücken des Buchblocks 1 erfolgt von einer im Radius verlaufenden im Seitenteil 13 gelagerten gemeinsamen Rollenbahn 15 aus mit zugeordneten einzelnen Bahnführungssegmenten 14, die auf den Rollenbahnen 15 verfahrbar sind und an ihrer Unterseite eine Verzahnung 14a tragen.
Der Einfachheit halber bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf den rechten Teil der Abpreßvorrichtung wie in Fig. 4 dargestellt, wenngleich die Bauelemente jeweils auf sich gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind.
Als Verbindungselement zwischen dem Bahnführungssegment 14 und dem Tragrahmen 6 dient ein Halter 16, der einerseits am Bahnführungssegment 14 starr und andererseits über eine Klemmschraube 17 sowie ein Langloch 18 im Tragrahmen 6 lösbar befestigt ist.
Die Schwenkbewegung der Tragrahmen 6 mit den Abpreßleisten 2, den Auslegern 4, den Rollenbahnen 4a, den Führungsbahnen 5a und den Querlagern 5 erfolgt von einem kurvengesteuerten Gestänge 19 aus, dessen Hub verstellbar ist, über eine Zahnstange 20 auf Zahnsegmente 21, die mit der Verzahnung 14a der beiden Bahnführungssegmente 14 in Eingriff stehen.
Die geradlinige tangentiale Bewegung der beiden Abpreßleisten 2 in den Querlagern 5 vollzieht sich in zeitlicher Abstimmung mit der Schwenkbewegung der beiden Tragrahmen 6 derart, daß gemäß dem vorab beschriebenen Bewegungsablauf die tangentiale Gleitreibbewegung am Rücken des Buchblocks 1 und die Abwälzbewegung in entgegengesetzter Richtung ausgeführt werden.
Nach erfolgtem Abpressen des Buchblockrückens werden die beiden Abpreßleisten 2 abwärts und auf einer vom Blockrücken entfernt liegenden Bahn zur Blockmitte hin sowie aufwärts in ihre Ausgangsposition zurückbewegt, in der sie dicht nebeneinanderliegen.
Durch Zurückbewegen der Abpreßleisten 2 auf einer vom Buchblockrücken abständig liegenden Bahn wird verhindert, daß entgegengesetzt wirkende Reibungskräfte entstehen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird hierzu die gesamte Abpreßvorrichtung über Exzenter 22 von einer Antriebswelle 23 aus in zeitlicher Abstimmung mit der Bewegung der Abpreßleisten 2 gemäß Pfeilrichtung auf- und abbewegt.
Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, wird vorzugsweise ein zweimaliges Abpressen des Buchblockrückens durchgeführt, was eine schonende Behandlung des Buchblocks 1 bezweckt. Nach ausgeführter erster Bewegung der Abpreßleisten 2 führt die gesamte Abpreßvorrichtung über eine Verstellung der Exzenter 22 eine vertikale Zustellbewegung aus, worauf die zweite Bewegung der Abpreßleisten 2 und damit die endgültige Abpressung des Rückens folgt. Letztlich ist das zweimalige Abpressen einer weiteren Verbesserung der Rückenstabilisierung zweckdienlich.
Für eine Anpassung der Abpreßleisten 2 an unterschiedliche Blockrückenradien lassen sich die Seitenteile 13 mit den Zahnsegmenten 21, den Bahnführungssegmenten 14 und den Rollenbahnen 15 nach Lösen der Klemmschrauben 17 in den Langlöchern 18 relativ zu den Tragrahmen 6 höhenverstellen, wodurch sich der Schwenkradius der Abpreßleisten 2 verändert. Zur Durchführung der Verstellung über bekannte nicht dargestellte Betätigungsmittel ist eine Verstellspindel 25 vorgesehen, die in einen mit dem Seitenteil 24 verschraubten, im Grundrahmen 27 in Führungsbahnen 27a bewegbaren Gewindeblock 26 eingreift.
Die erfindungsgemäße Buchblock-Abpreßvorrichtung kann als vor- und zurücklaufende Station vorgesehen sein, die synchron zu einem kontinuierlich angetriebenen Klammertransportsystem bewegbar ist, wodurch sich eine weitere Leistungssteigerung erzielen läßt. Zur Durchführung dieser Bewegung über eine definierte Wegstrecke wird die Vorrichtung von einer Grundplatte 28 mit vertikalen und horizontalen Laufrollen 29 aufgenommen, die auf Bahnen 30 eines Maschinengestells 31 laufen. An der Grundplatte 28 greift ein Antriebshebel 32 an, der an einer vom Hauptantrieb aus angetriebenen um Umlenkkettenräder 33 laufenden Kette 34 angelenkt ist und beim Umlauf der Kette 34 die Grundplatte 28 mit der Buchblock-Abpreßvorrichtung vor- und zurückbewegt.