Buchform- und -pressmaschine mit Buchausfuhr

Abstract

 Bei einer Buchform- und -pressmaschine (40) zum Einpressen und Falzeinbrennen von Büchern (1) ist vorgesehen, dass ihre Ausführvorrichtung (45) eine Greiferzange (45.1) mit einem Paar einander mit veränderbarem Abstand gegenüberliegende, die Bücher (1) in den geformten Buchdeckenfalzen (1 c) erfassende Falzklemmschienen (45.4, 45.5) umfasst, mit der die geformten und abgepressten Bücher (1) aus den Pressvorrichtungen (41) entnehmbar sind. Die Bücher (1) werden beim Erfassen durch die nach innen gerichtete Falzklemmschienenbewegung sicher von den Pressplatten (41.1) gelöst und anschließend aus den Pressvorrichtungen (41) herausgezogen. Die gegriffene Entnahme ermöglicht eine Nachformung bzw. Stabilisierung der eingebrannten Buchdeckenfalze und der Verklebung der Buchdecke mit dem Buchblock.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Buchform- und -pressmaschine zum Einpressen und Falzeinbrennen von Büchern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Nach dem Einhängen des Buchblocks in die Buchdecke wird durch das Einpressen des Buches eine faltenfreie und dauerhafte Verklebung der Vorsätze des Buchblocks mit den inneren Seiten der Buchdeckel erreicht. In der industriellen Buchfertigung erfolgt dieser Arbeitsgang des Ganzpressens auf sogenannten Buchform- und -pressmaschinen in Kombination mit dem Falzeinbrennen, bei dem die Buchdeckenfalze geformt und verklebt werden.

[0003] In der DE 44 22 783 A1 ist eine Buchform- und -pressmaschine beschrieben, bei der eine Reihe von Pressvorrichtungen an einem um eine vertikale Drehachse intermittierend angetriebenen Rotor angeordnet sind, mit quasi tangential am Rotorumfang angeordneten Pressplatten. Die Falzeinbrennvorrichtungen mit den beheizten Falzformschienen befinden sich an den Pressvorrichtungen und werden mit diesen gemeinsam weiterbewegt. Die Bücher sind von der Einfuhr bis zur Ausfuhr in ein und derselben Pressvorrichtung permanent und ganzflächig aufgenommen. Dabei können die Falzformschienen ununterbrochen geschlossen gehalten werden.

[0004] In der Ausfuhr fallen nach Öffnen der Pressplatten die Bücher mit ihrem Rücken auf einen unter den Pressvorrichtungen positionierten Stempel, mit dem die Bücher zunächst in vertikaler Richtung nach unten gefördert werden, um anschließend unter Abstützung durch einen Rechen niedergelegt und vom Stempel auf einen angetriebenen Rollengang geschoben zu werden.

[0005] Insbesondere bei leichten Büchern mit "klebriger" Buchdecke (bspw. einer Plastikdecke) besteht die Gefahr, dass die Bücher an den Pressplatten anhaften und nicht rechtzeitig aus den Pressvorrichtungen herausfallen, mit der Folge von Stoppern und sonstigen Störungen im Produktionsablauf. Andererseits kann es bei schweren Büchern zu Deformationen am frisch geformten Buchrücken kommen, wenn diese mit ihrem Rücken auf den Stempel herabfallen.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Buchform- und -pressmaschine zum Einpressen und Falzeinbrennen von Büchern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine zuverlässige und schonende Ausführung der Bücher aus den Pressvorrichtungen ermöglicht.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ausführvorrichtung eine Greiferzange mit einem Paar einander mit veränderbarem Abstand gegenüberliegende, die Bücher in den geformten Buchdeckenfalzen erfassende Falzklemmschienen umfasst, mit der die geformten und abgepressten Bücher aus den Pressvorrichtungen entnehmbar sind. Die Bücher werden den Pressvorrichtungen gegriffen entnommen, wodurch sehr kurze Ausführzeiten realisierbar sind. Ein zeitlich undefiniertes Herabfallen auf nachgeordnete Transportsysteme findet nicht statt. Die Ausfuhr erfolgt zudem produktschonend. Die Bücher werden beim Erfassen durch die nach innen gerichtete Falzklemmschienenbewegung sicher von den Pressplatten gelöst und anschließend aus den Pressvorrichtungen herausgezogen, sodass selbst Bücher mit anhaftendem Deckenbezug zuverlässig ausgeführt werden.

[0008] Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Buchausfuhr der Buchform- und -pressmaschine.

[0009] Bei der gegriffenen Entnahme können die Pressvorrichtungen in eine Führungsstellung mit minimal geöffneten Pressplatten gesteuert sein, wodurch die Bücher seitlich geführt werden und ein Aufspreizen der Buchdeckel beim Erfassen der Buchdeckenfalze verhindert wird.

[0010] Zur seitlichen Abstützung der Buchdeckel nach dem Austritt der Bücher aus den Pressplatten können zumindest die falznahen Seitenbereiche der Bücher von Führungselementen gestützt sein. Vorzugsweise sind die Führungselemente als an der Greiferzange aufgenommene, aus einer Rückzugsstellung in eine Stützstellung vor und zurück bewegbare Stützschienen ausgebildet.

[0011] Für ein einfaches Ergreifen der geformten Buchdeckenfalze durch die Greiferzange können die Falzformschienen der Falzeinbrenneinrichtung in einem entsprechend großen Abstand zum Buchrücken gesteuert sein, während die Pressvorrichtung noch geschlossen ist.

[0012] Es ist vorteilhaft, wenn die Falzklemmschienen der Greiferzange mit einer festlegbaren Presskraft in die Buchdeckenfalze fassen, wodurch eine kontrollierte Nachformung bzw.

[0013] Stabilisierung der eingebrannten Buchdeckenfalze ermöglicht wird. Mit dem Vorteil einer besonders wirkungsvollen Stabilisierung der durch Wärmeeinwirkung geformten Buchdeckenfalze, einhergehend mit einer dauerhaften Verklebung der Buchdecke mit dem Buchblock können die Falzklemmschienen der Greiferzange gekühlt werden.

[0014] Vorzugsweise erfolgt die Entnahme der Bücher durch die Greiferzange im Wesentlichen quer zu den Falzformschienen in einer Ebene parallel zu den Pressplatten nach unten aus den Pressvorrichtungen, wodurch die Bücher wegen der kürzeren Formatweite schneller entnehmbar sind. Außerdem wird die Buchentnahme durch die Gewichtskraft der Bücher unterstützt.

[0015] Vorzugsweise ist die Greiferzange um eine senkrecht zu den Pressplatten orientierte Achse schwenkend, vor und zurück bewegbar angetrieben. Vorteilhaft ist, wenn ein nachfolgendes Transportsystem die Bücher in senkrechter Lage von der Greiferzange übernimmt, sodass ein produktschonender Weitertransport gegeben ist.

[0016] Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten, nachstehend aufgeführten Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1

in schematisch vereinfachter Perspektivansicht eine Buchform- und -pressmaschine mit einer Ausführstation mit einem in die Entnahmeposition schwenkenden Buchgreifer;

Fig. 2

die Buchform- und -pressmaschine mit der Ausführstation wie in Fig. 1 gezeigt, im Moment der Entnahme eines Buch;

Fig. 3

die Buchform- und -pressmaschine in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 4a,b

eine Schnittansicht von der Ausführstation gemäß Schnittverlauf IV in Fig. 3 in verschiedenen Entnahmephasen.

[0017] In einer Bucheinhängemaschine werden Buchblocks mit Buchdecken zu Büchern 1 verbunden. Der Bucheinhängemaschine ist eine Buchform- und -pressmaschine 40 nachgeordnet, in der mit dem Einpressen des Buches 1 eine faltenfreie und dauerhafte Verklebung der Vorsätze des Buchblocks mit den inneren Seiten der Buchdeckel erreicht wird. Dieser Arbeitsgang des Ganzpressens erfolgt in Kombination mit dem Falzeinbrennen, bei dem die Buchdeckenfalze 1 c geformt und verklebt werden.

[0018] Die zur Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführstation 45 ausgewählte Buchform-und -pressmaschine 40 besteht aus einer Vielzahl an einem intermittierend angetriebenen Rotor 40.3 angeordneter Pressvorrichtungen 41, wobei die Drehachse 40.4 des Rotors 40.3 senkrecht zu den Pressvorrichtungen 41 orientiert ist und horizontal verläuft, sodass die Pressvorrichtungen 41 quasi über Kopf in einer vertikalen Ebene umlaufen. Den jeweiligen Pressvorrichtungen 41 sind Falzeinbrenneinrichtungen 42 fest zugeordnet, deren Falzformschienen 42.1 im Wesentlichen radial zur Rotordrehachse 40.4 verlaufen.

[0019] Die Buchform- und -pressmaschine 40 ist dafür vorgesehen, dass die Bücher 1 ständig in ein und derselben Pressvorrichtung 41 aufgenommen sind und dass die durch Heizstäbe 42.2 beheizten Falzformschienen 42.1 für ein schonendes Falzeinbrennen ständig geschlossen gehalten werden können.

[0020] Die Pressvorrichtungen 41 sind gebildet aus einem Paar einander mit veränderbarem Abstand gegenüberliegende Pressplatten 41.1, die an Betätigungsarmen 41.2 aufgenommen symmetrisch über Mitte in eine Offenstellung 41.11, Führungsstellung 41.12 und eine Klemmstellung 41.13 stellbar sind. Die Betätigungsarme 41.2 sind in einer am Rotor 40.3 befestigten Führungsschiene 41.3 geführt. Die Steuermittel zur Betätigung der Betätigungsarme 41.2 und damit der Pressplatten 41.1 können pneumatische, hydraulische oder elektrische Antriebsmittel sein oder in entsprechende mechanische Steuerkürven greifen. Der Übersicht halber wurde auf eine konkrete Ausführung und Darstellung in den Figuren verzichtet.

[0021] Die Falzformschienen 42.1 der Falzeinbrenneinrichtungen 42 sind an Betätigungsarmen 42.3 aufgenommen, welche in am Rotor 40.3 befestigten Führungsschienen 42.4 verschiebbar geführt sind und durch nicht näher dargestellte Steuermittel betätigbar sind, zum Formen, Halten und/oder Freigeben der Buchdeckenfalze 1c durch die Falzformschienen 42.1. In der Freigabestellung weisen die Falzformschienen 42.1 einen großen Abstand zum Buchrücken auf, wodurch ein Zu- und Wegführen der Bücher 1 in der Bewegungsebene der Pressvorrichtungen 41 ermöglicht wird.

[0022] Aufgrund der intermittierenden Rotorbewegung ergibt sich die Möglichkeit in Stillstandspositionen der Pressvorrichtungen 41 mit ortsfesten Arbeitsstationen auf die Bücher 1 einzuwirken, beispielsweise zum Zuführen, Ausrichten, Nachformen, Einpressen, Ausführen, usw.

[0023] Einer Zuführ- und Ausrichtstation 43 werden die Bücher 1, die aus der Bucheinhängemaschine in senkrechter Lage und mit nach oben weisendem Rücken 1a ausgelegt werden, mit einer hin und her schwenkenden Buchzange 30 übergeben, wobei die Bücher 1 gewendet und mit ihrem Rücken 1 a direkt auf einen Ausrichttisch 43.1 der Zuführ- und Ausrichtstation 43 abgesetzt werden. Die Bücher 1 befinden sich dabei bereits innerhalb einer Pressvorrichtung 41, die zunächst in die Offenstellung 41.11 gesteuert ist und nach dem Herausschwenken der Buchzange 30 in die Führungsstellung 41.12 geschlossen wird, zur Ausbildung eines definierten Führungskanals mit enger Führung für die auszurichtenden Bücher 1.

[0024] Mit dem Anheben des Ausrichttisches 43.1 in eine Ausrichtposition senkt sich eine Formschiene 43.5 auf den Vorderschnitt 1 b des Buches 1 ab, welche den Buchblock nach Erfassen der Buchdeckenfalze 1 c durch die Falzformschienen 42.1 mit einer erhöhten Druckkraft in den Buchdeckenrücken drückt und nachformt, wobei der Ausrichttisch 43.1 ggf. minimal abgesenkt ist.

[0025] Nach Abschluss des Ausricht- und Nachformvorganges wird die Formschiene 43.5 nach oben aus den Pressplatten 41.1 herausbewegt und die Pressvorrichtung 41 in ihre Klemmstellung 41.13 gesteuert, in der die Bücher 1 bereits einer gewissen Ganzpressung ausgesetzt sind und/oder zumindest für den rotativen Transport sicher gehalten sind. Außerdem werden die beheizten Falzformschienen 42.1 mit erhöhtem Druck geschlossen, zum Formen der Buchdeckenfalze 1c. In dem Moment, wo die Formschiene 43.5 vom Vorderschnitt 1b der Bücher 1 abhebt, kann die Rotorbewegung einsetzen, zum Weitersetzen der Pressvorrichtungen 41 um jeweils eine Position.

[0026] Während ihres intermittierenden Umlaufs durchlaufen die Pressvorrichtungen 41 eine Pressstation 44, in der während des Rotorstillstands eine erhöhte Presskraft von außen auf die Pressplatten 41.1 aufbringbar ist, zum eigentlichen Ganzpressen der Bücher 1.

[0027] Schließlich erreichen die Pressvorrichtungen 41 die erfindungsgemäße Ausführstation 45, in der die Bücher 1 den Pressvorrichtungen 41 wieder entnommen werden. Sie weist einen Buchgreifer 45.1 auf, der um eine Schwenkachse 45.3 hin und her schwenkbar ist, was in den Figuren durch entsprechende Bewegungspfeile symbolisiert ist. Die Bücher 1 werden im Buchdeckenfalz 1 c mit linken und rechten, bspw. von Druckzylindern 45.7 betätigten Falzklemmschienen 45.4, 45.5 erfasst und aus den in Führungsstellung 41.12 gesteuerten Pressvorrichtungen 41 herausgezogen, zur Überführung in eine Auslageposition 45.11.

[0028] Die beiden Falzklemmschienen 45.4 und 45.5 weisen einen dem eingebrannten Buchdeckenfalz 1 c entsprechenden Querschnitt auf, wodurch eine Nachformung bzw. Stabilisierung der Buchdeckenfalze 1 c während dem Ausführen der Bücher 1 aus den Pressvorrichtungen 41 ermöglicht wird. Auf die Intensität der Nachformung kann durch Druckeinstellung der Druckzylinder 45.7 Einfluss genommen werden.

[0029] Durch ständiges Kühlen der Falzklemmschienen 45.4, 45.5 wird eine besonders wirkungsvolle Stabilisierung der durch Wärmeeinwirkung geformten Buchdeckenfalze 1 c erreicht, einhergehend mit einer dauerhaften Verklebung der Buchdecke mit dem Buchblock. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Kühlung mit einer (Wirbelrohr-) Kühldüse 45.8, die den Falzklemmschienen 45.4, 45.5 gekühlte Luft zuführt.

[0030] Nachfolgend wird ein Entnahmevorgang beschrieben: Noch während dem Transport einer Pressvorrichtung 41 in die Ausfuhrstation 45 schwenkt der Buchgreifer 45.1, der Pressvorrichtung 41 quasi folgend, in die entsprechende Entnahmeposition, in der die Pressvorrichtung 41 bzgl. der zugeordneten Falzeinbrenneinrichtung 42 zur Horizontalen geneigt orientiert ist.

[0031] Die Falzformschienen 42.1 werden unterdessen zurückgezogen, um den Falzklemmschienen 45.4, 45.5 des Buchgreifers 54.1 einen Zugang zu den Buchdeckenfalzen 1 c zu ermöglichen, während die Pressplatten 41.1 zunächst in Klemmstellung 41.13 gesteuert bleiben. Das Erfassen der Buchdeckenfalze 1 c erfolgt dann in besagter Entnahmeposition zuverlässig und genau im gemeinsamen Stillstand von Pressvorrichtung 41 und Buchgreifer 45.1 (siehe Fig. 4a).

[0032] Die Pressplatten 41.1 werden in die Führungsstellung 41.12 geöffnet und der Buchgreifer 45.1 zieht das eingepresste und falzeingebrannte Buch 1 unter seitlicher Abstützung durch die Pressplatten 41.1 aus der betreffenden Pressvorrichtung 41. Dabei könnte bereits ein Weitertransport der Pressvorrichtung 41 erfolgen, sodass nur eine sehr kleine Stillstandszeit zur Entnahme der Bücher 1 erforderlich ist. Zur weiteren Abstützung der Buchdeckel werden gelenkig an den Falzklemmschienen 45.4, 45.5 aufgenommene Stützschienen 45.6 aus einer zurückgezogen Stellung in eine entsprechende Stützstellung gesteuert (siehe Fig. 4b).

[0033] Das entnommene Buch 1 wird in der Auslageposition 45.11, in der das Buch 1 bzgl. seines Rückens 1 a nur noch leicht zur Horizontalen geneigt orientiert ist, in senkrechter Lage an einen Weiterförderer 46 übergeben und in Richtung Buchhöhe von der Buchform- und -pressmaschine 40 weggeführt. Bei dem Weiterförderer 46 kann es sich bspw. um einen Klemmriemenförderer handeln, mit einem öffne- und schließbaren, die Bücher 1 in der Auslageposition 45.11 übernehmenden Förderabschnitt 46.1 und einem wendelförmig verlaufenden Förderabschnitt zum Niederlegen der Bücher 1, welcher in Fig. 2 durch einen wendelförmigen Transportpfeil symbolisiert ist.

Bezugszeichenliste

[0034] 

1

Buch

1a

Rücken

1b

Vorderschnitt

1c

Falz

30

Buchzange

40

Buchform- und -pressmaschine

40.3

Rotor

40.4

Drehachse

41

Pressvorrichtung

41.1

Pressplatte

41.2

Betätigungsarm

41.3

Führungsschiene

41.11

Offenstellung

41.12

Führungsstellung

41.13

Klemmstellung

42

Falzeinbrenneinrichtung

42.1

Falzformschiene

42.2

Heizstab

42.3

Betätigungsarm

42.4

Führungsschiene

43

Zuführ- und Ausrichtstation

43.1

Ausrichttisch

43.5

Formschiene

44

Pressstation

45

Ausführstation

45.1

Buchgreifer

45.3

Schwenkachse

45.4

Linke Falzklemmschiene

45.5

Rechte Falzklemmschiene

45.6

Stützschiene

45.7

Druckzylinder

45.8

Kühldüse

45.11

Auslageposition

46

Weiterförderer

46.1

(Übergabe-) Förderabschnitt

Ansprüche

1. Buchform- und -pressmaschine (40) zum Einpressen und Falzeinbrennen von Büchern (1),

• mit einer Vielzahl von Pressvorrichtungen (41) mit jeweils einem Paar einander mit veränderbarem Abstand gegenüberliegende Pressplatten (41.1) zum Ausüben eines von Druckmitteln erzeugten, ganzflächigen Pressdruckes auf die Seiten des Buches (1),

• mit jeweils den Pressvorrichtungen (41) fest zugeordneten Falzeinbrenneinrichtungen (42) mit jeweils einem Paar einander mit veränderbaren Abstand gegenüberliegende, beheizte Falzformschienen (42.1) zum Formen der Buchdeckenfalze (1 c), und

• mit Vorrichtungen zum Zuführen und Ausrichten der in Buchdecken eingehängten Buchblocks und zum Ausführen der geformten und abgepressten Bücher (1) in bzw. aus der jeweiligen Pressvorrichtung (41),

dadurch gekennzeichnet,

• dass die Ausführvorrichtung eine Greiferzange (45.1) mit einem Paar einander mit veränderbarem Abstand gegenüberliegende, die Bücher (1) in den geformten Buchdeckenfalzen (1 c) erfassende Falzklemmschienen (45.4, 45.5) umfasst, mit der die geformten und abgepressten Bücher (1) aus den Pressvorrichtungen (41) entnehmbar sind.

2. Buchform- und -pressmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der gegriffenen Entnahme die Pressvorrichtungen (41) in eine Führungsstellung (41.12) gesteuert sind, mit minimal geöffneten Pressplatten (41.1) zum seitlichen Führen der Bücher (1).

3. Buchform- und -pressmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Führungselemente (45.6), die zumindest die falznahen Seitenbereiche der Bücher (1) nach ihrem Austritt aus den Pressplatten (41) seitlich abstützen.

4. Buchform- und -pressmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente als an der Greiferzange (45.1) aufgenommene, aus einer Rückzugsstellung in eine Stützstellung vor und zurück bewegbare Stützschienen (45.6) ausgebildet sind.

5. Buchform- und -pressmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ergreifen der geformten Buchdeckenfalze (1 c) durch die Greiferzange (45.1) die Falzformschienen (42.1) der Falzeinbrenneinrichtung (42) in einem entsprechend großen Abstand zum Buchrücken gesteuert sind.

6. Buchform- und -pressmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzklemmschienen (45.4, 45.5) der Greiferzange (45.1) mit einer festlegbaren Presskraft in die Buchdeckenfalze (1c) fassen.

7. Buchform- und -pressmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzklemmschienen (45.4, 45.5) der Greiferzange (45.1) gekühlt werden.

8. Buchform- und -pressmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferzange (45.1) die Bücher (1) im Wesentlichen quer zu den Falzformschienen (42.1) in einer Ebene parallel zu den Pressplatten (41.1) nach unten aus den Pressvorrichtungen (41) entnimmt.

9. Buchform- und -pressmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferzange (45.1) um eine senkrecht zu den Pressplatten (41.1) orientierte Achse (45.3) schwenkend, vor und zurück bewegbar angetrieben ist.

10. Buchform- und -pressmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein die Bücher (1) in senkrechter Lage von der Greiferzange (45.1) übernehmendes Transportsystem (46).

Zeichnung