[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] Im Hinblick auf eine Produktivitätssteigerung gewinnnen Rüstzeitverkürzungen eine
zunehmende Bedeutung, zumal die Auflagenhöhen weiter zurückgehen.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] Gegenüber den herkömmlichen Abpreßverfahren mit einem Abpreßelement ergeben sich
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie mit der Vorrichtung zahlreiche Vorteile.
[0015] Durch gleichzeitiges Abpressen beider Buchblockrückenhälften läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit
verdoppeln.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert,
das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
- Fig. 1a-e
- schematisch den Bewegungsablauf einer Abpreßleiste zur Erläuterung der Arbeitsweise;
- Fig. 2
- eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Buchblock-Abpreßvorrichtung gemäß der
Linie A-B in Fig. 4 mit den Abpreßleisten in Ausgangsstellung;
- Fig. 3
- eine Schnittdarstellung der Buchblock-Abpreßvorrichtung gemäß der Linie C-D in Fig.
4 mit den Abpreßleisten in der seitwärts geschwenkten Endstellung;
- Fig. 4
- eine Seitenansicht des rechten Teils der Vorrichtung.
[0019] 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 Kompensationsbewegung zum Erzeugen eines Stauchdruckes
ausführen. Für den Abpreßvorgang wird der Buchblock 1 zwischen Einspannbacken 3 gehalten.
[0020] 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
Gegenbewegung der Abpreßleiste 2 auf dem Blockrücken kompensiert wird. Dabei gelangt
die Abpreßleiste 2 nicht die in Fig. 1b strichpunktiert gezeichnete sich ohne Gegenbewegung
ergebende Position, sondern nimmt die durch gleichzeitiges tangentiales Verschieben
in entgegengesetzter Richtung erzielte Seitenposition ein.
[0021] 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.
[0022] 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
Bewegung 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.
[0023] 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.
[0024] Die Arbeitsweise der Abpreßleisten 2 erfolgt kontinuierlich, vorzugsweise ist ein
zweimaliger Abpreßvorgang vorgesehen im Hinblick auf eine schonende Behandlung des
Buchblockrückens.
[0025] 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 Kompensationsbewegung
und andererseits auch durch Zusteuern dieser Tangentialbewegung an beliebigen Stellen
des Buchblockrückens.
[0026] Anhand der Fig. 2-4 soll nachfolgend die konstruktive Ausgestaltung zum Erzeugen
der tangentialen Gleitreibbewegung sowie der tangentialen Kompensationsbewegung der
Abpreßleisten 2 erläutert werden.
[0027] In den Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
[0028] 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.
[0029] Zur Ausführung der Kompensationsbewegung 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.
[0030] 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 Laufbahnen 5a der Querlager 5 vor und
zurück. Die der tangentialen Gleitreibbewegung überlagerte Abwälzbewegung der Abpreßelemente
2 läßt sich durch unterschiedlich ausgestaltete Kurven 8 erreichen.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] Als Verbindungselement zwischen dem Bahnführungssegment 14 und dem Träger 6 dient
ein Halter 16, der einerseits am Bahnführungssegment 14 starr und andererseits über
eine Klemmschraube 17 sowie ein Langloch 18 im Träger 6 lösbar befestigt ist.
[0034] Die Schwenkbewegung der Träger 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.
[0035] Die geradlinige tangentiale Bewegung der beiden Abpreßleisten 2 in den Querlagern
5 vollzieht sich in zeitlicher Abstimmung mit der Schwenkbewegung der beiden Träger
6 derart, daß gemäß dem vorab beschriebenen Bewegungsablauf die tangentiale Gleitreibbewegung
am Rücken des Buchblocks 1 und die Kompensationsbewegung in entgegengesetzter Richtung
ausgeführt werden.
[0036] 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.
[0037] Durch Zurückbewegen der Abpreßleisten 2 auf einer vom Buchblockrücken abständig liegenden
Bahn wird verhindert, daß entgegengesetzt wirkende Reibungskräfte entstehen.
[0038] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird hierzu die gesamte Abpreßvorrichtung über Exzenter
22 von einer Antriebswelle 23 aus in zeitlicher Abstimmung mit der Schwenkbewegung
der Abpreßleisten 2 gemäß Pfeilrichtung auf- und abbewegt.
[0039] 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 Schwenkbewegung der Abpreßleisten 2 führt die gesamte
Abpreßvorrichtung über eine Verstellung der Exzenter 22 eine vertikale Zustellbewegung
aus, worauf die zweite Schwenkbewegung der Abpreßleisten 2 und damit die endgültige
Abpressung des Rückens folgt. Letztlich ist das zweimalige Abpressen einer weiteren
Verbesserung der Rückenstabilisierung zweckdienlich.
[0040] 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 Trägern 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.
[0041] 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.
1. Verfahren zum maschinellen Abpressen von eingespannt gehaltenen, gerundeten Buchblocks
mittels eines unter einer definierten Preßkraft auf den Buchblockrücken einwirkenden
Abpreßelementes, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Hälfte des Buchblockrückens
abgepreßt wird, indem zwei Abpreßelemente (2) gleichzeitig von der Mitte des Buchblockrückens
aus in entgegengesetzten Richtungen eine Abwälzbewegung auf dem Buchblockrücken zum
Stauchen der Druckbogen im Bereich der Buchblockrückenmitte und eine tangentiale Gleitreibbewegung
auf dem 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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abpreßelemente (2) 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.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der tangentialen
Gleitreibbewegung überlagerte Abwälzbewegung der Abpreßelemente (2) an beliebiger
Stelle des Buchblockrückens zusteuerbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abpressen des Buchblockrückens
durch mehrfache, vorzugsweise zweimalige, Abwälzbewegung und tangentiale Gleitreibbewegung
der Abpreßelemente (2) ausgeführt wird, wobei der Preßdruck stufenweise erhöht wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei parallel orientierte Abpreßleisten (2) in Tragrahmen (6)
mittels rechtwinklig zu diesen orientierten Linearführungen (4, 4a, 5, 5a) verfahrbar
und die Tragrahmen (6) mittels Bogenführungen (14, 15) in einem Radius verschwenkbar
sind, wobei die Linearbewegung und die Schwenkbewegung derart aufeinander abgestimmt
sind, daß sich die Abpreßleisten (2) im Radius nach außen und gleichzeitig geradlinig
in den Tragrahmen (6) nach innen bewegen, und daß die Abpreßleisten (2) über eine
Betätigungseinrichtung (22, 23) aus ihrer Wirkposition in eine vom Buchblockrücken
abständige Position bringbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearführungen aus einer
geradlinigen Rollenbahn (4a) an Auslegern (4) der Abpreßleisten (2) und zugeordneten
Führungsbahnen (5a) in Querträgern (5) der Tragrahmen (6) gebildet sind, und daß die
Ausleger (4) mit einer Verzahnung (4b) versehen sind, die mit Antriebszahnsegmenten
(7) in Eingriff stehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenführungen aus einer
Rollenbahn (15) in einem Seitenteil (13) und aus Bahnführungssegmenten (14) mit einer
Verzahnung (14a) gebildet sind, die mit Antriebszahnsegmenten (21) in Eingriff stehen,
und daß die Bahnführungssegmente (14) mit den Tragrahmen (6) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen
Bogenführung (14, 15) und der Oberkante der Abpreßleisten (2) veränderbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnführungssegmente
(14) in ihrer Höhenposition zu den Tragrahmen (6) über eine lösbare Verbindung (16
bis 18) einstellbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine Hubeinrichtung (22, 23)
zum Absenken und Heben der Abpreßeinrichtung in zeitlicher Abstimmung mit der Bewegung
der Abpreßleisten (2).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abpreßleisten (2) über
die Hubeinrichtung (22, 23) in ihrer Höhenposition einstellbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese über eine Einrichtung
(28-34) synchron zu einer sich kontinuierlich bewegenden Klammer (3) vor- und zurücklaufend
antreibbar ist.