Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van inbindelementen met een U-vormig gebogen metalen bindrug.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het vervaardigen van inbindelementen met een U-vormig gebogen metalen bindrug.
In de eerste plaats is de uitvinding hierbij bedoeld voor het vervaardigen van inbindelementen die, zoals bekend, aan de binnenzijde van de metalen bindrug voorzien zijn van een lijmlaag die bij verwarming smelt. Inbindelementen van dit type zijn onder meer bekend uit het Amerikaans oktrooi nr
5.425.554.
Het is eveneens bekend dat dergelijke inbindelementen kunnen worden voorzien van een U-vormig gebogen metalen bindrug. In de eenvoudigste uitvoeringsvorm kan zulk inbindelement zelfs uit louter zulke bindrug bestaan.
Het plooien van dergelijke bindruggen kan volgens de tot op heden bekende technieken op twee wijzen gebeuren.
Volgens een eerste wijze gebeurt dit met een klassieke open neergaande pers. Deze techniek heeft echter als nadeel dat de benen van de U-vorm nooit tot 90[deg.] of verder kunnen worden omgebogen, daar de vormen van de hierbij gebruikte stempel en tegenstempel maximaal een hoek van 90[deg.] kunnen leveren en de benen door de elasticiteit van het metaal steeds een beetje terug opengaan. Bovendien is de produktiesnelheid van deze techniek beperkt doordat drie opeenvolgende bewegingen noodzakelijk zijn, namelijk het onder de pers aanbrengen van de te plooien bindrug, het omlaag bewegen van de stempel en het terug omhoog bewegen van de stempel.
Volgens een tweede wijze kan zulke U-vorm worden verkregen door de bindrug, die oorspronkelijk uit een vlakke metalen strip bestaat, doorheen geprofileerde plooirollen te leiden. Deze techniek laat wel toe dat de benen van de U-vorm over meer dan 90* worden geplooid. Deze techniek heeft echter als nadeel dat het oppervlak van het metaal beschadigd wordt, wat bij bindruggen, die doorgaans vooraf reeds voorzien zijn voor een bekleding, uiteraard dient vermeden te worden. De plooirollen hebben immers platte zijden die parallel lopen met de benen na de vervorming, maar bij de aanvang van de beweging slechts op één punt raken en daar dan beschadigingen veroorzaken.
De uitvinding heeft een werkwijze en inrichting tot doel voor het vervaardigen van de voornoemde inbindelementen, waarbij de nadelen van de bekende technieken, in het bijzonder bij het plooien van de bindruggen, worden uitgesloten.
Hiertoe bestaat de uitvinding in de eerste plaats in een werkwijze voor het vervaardigen van inbindelementen met een U-vormig gebogen metalen bindrug, daardoor gekenmerkt dat de bindrug in U-vorm wordt gebogen door hem mee te voeren tussen twee zich in langsrichting synchroon bewegende plooistrukturen. Hierbij wordt de bindrug gedurende zijn voortschrijding in toenemende mate in U-vorm gedwongen.
Doordat de plooistrukturen een voortschrijdende beweging uitvoeren, kan in een kontinuproces worden voorzien, zodat de nadelen van een klassieke pers niet optreden. Doordat de plooistrukturen zich in langsrichting uitstrekken en dus niet plaatselijk aktief zijn, zoals het geval is bij plooirollen, kunnen de hogergenoemde beschadigingen niet optreden.
De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor het verwezenlijken van de voornoemde werkwijze, die hiertoe hoofdzakelijk bestaat uit twee synchroon in langsrichting bewegende plooistrukturen die elkaar tot een U-vorm toenaderen.
De eerste plooistruktuur bestaat bij voorkeur uit één of meer stempels met een kopvlak dat de breedte van de te realiseren U-vorm bepaalt. De tweede plooistruktuur vertoont minstens drie gedeelten, respektievelijk een basisgedeelte dat met de kopvlakken van de stempels samenwerkt en twee ernaast gelegen zijgedeelten die zich volgens de bewegingsrichting toenemend oprichten ten opzichte van het basisgedeelte.
In een voordelige uitvoeringsvorm worden de plooistrukturen gevormd door twee langs elkaar opgestelde eindloze bandmechanismen, waarbij de eerste plooistruktuur bestaat uit een reeks op een band aangebrachte stempels en waarbij de tweede plooistruktuur bestaat uit één of meer banden die aan de zijden getorst worden. Hierbij worden de drie gedeelten van de tweede plooistruktuur bij voorkeur gevormd uit afzonderlijke banden, wat het voordeel biedt dat het U-profiel in zijn hoeken zeer scherp kan worden omgeplooid.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna als voorbeelden zonder enig beperkend karakter enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
Figuur 1 in perspektief schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; Figuren 2 tot 5 op grotere schaal doorsneden weergeven volgens de lijnen II-II tot V-V in figuur 1; Figuur 6 in zijaanzicht een variante van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft; figuren 7 en 8 op grotere schaal doorsneden weergeven volgens de lijnen VII-VII en VIII-VIII in figuur 6, terwijl een inbindelement in de inrichting aanwezig is.
Zoals weergegeven in figuur 1 bestaat de inrichting 1 volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit twee synchroon in langsrichting bewegende plooistrukturen 2-3 die elkaar, zoals weergegeven in de figuren 2 tot 4, geleidelijk tot een U-vorm toenaderen één en ander zodanig dat een aan de ingang 4 van deze inrichting toegevoerde vlakke bindrug 5 aan de uitgang 6 van de inrichting verschijnt in U-vorm.
De plooistrukturen 2-3 worden bij voorkeur gevormd door eindloze bandmechanismen die langs elkaar, bij voorkeur boven elkaar, staan opgesteld.
De eerste plooistruktuur 2 wordt gevormd door een reeks stempels 7 die zijn aangebracht op een tussen twee eindrollen 8-9 aangebrachte eindloze band 10. De stempels 7 vertonen kopvlakken 11 die bedoeld zijn om in kontakt te komen met de te plooien bindruggen, waarbij de breedte van deze kopvlakken gekozen wordt in funktie van de breedte van de U-vorm die men wenst te realiseren.
De tweede plooistruktuur 3 vertoont drie gedeelten, respektievelijk een basisgedeelte 12 dat met de kopvlakken 11 van de stempels 7 samenwerkt, en twee ernaast gelegen zijgedeelten 13-14 die zich vanaf de ingang 4 van de inrichting toenemend oprichten ten opzichte van het basisgedeelte 12. Deze gedeelten 12-13-14 worden bij voorkeur gevormd door afzonderlijke eindloze banden 15-16-17 die naast elkaar zijn aangebracht tussen eindrollen 18-19, waarbij de buitenste banden 16-17 in de plooizone 20 getorst zijn.
Deze banden bestaan bij voorkeur uit metaal, meer speciaal staal.
De plooistrukturen 2-3 worden in de plooizone 20, met andere woorden de plaats waar zij met elkaar samenwerken, synchroon voortbewogen. Hiertoe kan, zoals weergegeven in figuur 1, gebruik worden gemaakt van een gemeenschappelijke aandrijving 21, zoals een elektrische motor 22 die via overbrengingen 23 gekoppeld is met de eindrollen 8 en 18.
Om de banden 15 en 17 een torsende beweging te laten uitvoeren, en om te bekomen dat met deze banden 15 en 17 een drukkracht op de te plooien bindrug 5 kan worden uitgeoefend, worden deze banden ondersteund door middel van steunen 24. Ook de middelste band 16 kan door middel van zulke steun 24 worden ondersteund om het doorbuigen te verhinderen. Zoals weergegeven in de figuren 1 tot 4, kan hiertoe gebruik worden gemaakt van een reeks steunen 24 met verschillende vormen, doch het is duidelijk dat volgens een variante ook gebruik zou kunnen worden gemaakt van één doorlopende steun met een gebogen steunvlak.
De banden 15-16-17 kunnen worden uitgerust met spanmechanismen en/of mechanismen om de spanning te regelen.
Zoals zichtbaar in figuur 4 vertonen de stempels 7 zijflanken 25-26 die als aandrukflanken kunnen funktioneren.
De werking van de inrichting van figuur 1 is hoofdzakelijk als volgt.
De oorspronkelijk vlakke bindrug 5, waaraan eventueel reeds een voorblad en/of een achterblad, respektievelijk 27-28 zijn bevestigd, wordt aan de ingang 4 tussen de plooistrukturen 2-3 gebracht. Eens dat de bindrug 5 zich tussen de plooistrukturen 2-3 bevindt, wordt dit automatisch door de beweging van deze laatste meegenomen.
Bij de aanvang wordt de bindrug 5 uitsluitend met zijn middengedeelte 29 vastgenomen tussen de betreffende stempels 7 en de band 15, meer speciaal zoals is afgebeeld in figuur 2.
Zoals afgebeeld in de figuren 3 en 4 worden de zijgedeelten
30-31 van de bindrug 5 daarna systematisch rond de stempels 7 omgebogen, doordat de synchroon met de bindrug 5 meebewegende banden 16-17 zich oprichten.
Tegen het bereiken van de uitgang 6 komen de banden 16-17 terug in vlakke toestand terwijl, zoals afgebeeld in figuur 5, de bindrug 5 de inrichting in U-vorm verlaat. Hierna kan de gebruikelijke lijmlaag 32 aan de binnenzijde van de bindrug 5 worden aangebracht, door middel van een bekende, niet in de figuren weergegeven inrichting.
In de figuren 6 tot 8 is een variante van de inrichting 1 weergegeven.
De banden 16-17 worden hierbij tussen de eindrollen 18 en
19, aan één zijde ervan, over 180[deg.] getorst, terwijl zij aan de andere zijde over 180' worden teruggedraaid.
Verder is, zoals weergegeven in de figuren 7 en 8, gebruik gemaakt van een beschermingsband 33 die zich doorlopend over de volledige breedte van de te plooien bindrug 5 uitstrekt en die bestaat uit een soepel materiaal, zoals kunststof, rubber of dergelijke. Deze beschermingsband 33 biedt een extra bescherming, die uitsluit dat beschadigingen zouden kunnen optreden wanneer één van de banden 15-16-17 een ongewenste, bijvoorbeeld zijdelingse verplaatsing zou uitvoeren.
Zoals nog zichtbaar is in de figuren 7 en 8 kunnen de stempels 7 zijn uitgerust met zijflanken 25-26 die naar binnen gericht zijn en die toelaten dat de zijgedeelten
<EMI ID=1.1>
omgeplooid, hetzij om te bekomen dat de benen van de U-vorm uiteindelijk iets naar binnen gericht blijven, hetzij om te bekomen dat de benen na het elastisch terugveren van het metaal precies een hoek van 90[deg.] maken met het middengedeelte 29.
Het feit dat de zijflanken 25-26 naar binnen gericht zijn kan ook nuttig zijn wanneer de bindrug 5 aan de binnenzijde reeds voorzien is van een voorblad 27 en/of achterblad 28, zodanig dat de verdikkingen die teweeg gebracht worden door deze bladen geen invloed hebben op het plooiproces.
Het is duidelijk dat ook andere vormen van stempels 7 kunnen worden aangewend, bijvoorbeeld zoals met streeplijn
34 in figuur 7 is aangeduid.
De werking van de inrichting 1 volgens de figuren 6 tot 8 is analoog aan deze van de inrichting volgens figuur 1.
Het is duidelijk dat de voornoemde inrichtingen 1 kunnen worden uitgerust met automatische toevoer- en/of geleidingsmechanismen, zoals de bijvoorbeeld schematisch in figuur 1 aangeduide geleidingsbanden 35 om de eventueel reeds aan de bindrug 5 aangebrachte bladen 27-28 te ondersteunen of zoals de in figuur 6 weergegeven toevoerband 36.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van inbindelementen met een U-vormig gebogen metalen bindrug kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
Method and device for manufacturing binding elements with a U-shaped curved metal binding spine.
This invention relates to a method and an apparatus for manufacturing binding elements with a U-shaped bent metal binding spine.
In the first place, the invention is hereby intended for the manufacture of binding elements which, as is known, are provided on the inside of the metal binding spine with an adhesive layer that melts on heating. Binding elements of this type are known, inter alia, from United States patent no
5,425,554.
It is also known that such binding elements can be provided with a U-shaped bent metal binding spine. In the simplest embodiment, such a binding element can even consist of only such a binding spine.
The folding of such binding backs can be done in two ways according to the techniques known hitherto.
In a first way, this is done with a classic open descending press. However, this technique has the drawback that the legs of the U-shape can never be bent to 90 [deg.] Or further, since the shapes of the stamp and counter-stamp used here can yield an angle of 90 [deg.] And the legs open a little bit back due to the elasticity of the metal. Moreover, the production speed of this technique is limited because three successive movements are necessary, namely placing the binding spine to be pleated under the press, lowering the punch and moving the punch back up.
In a second way, such a U-shape can be obtained by passing the binding back, which originally consists of a flat metal strip, through profiled pleating rollers. This technique allows the legs of the U-shape to be folded over 90 *. However, this technique has the drawback that the surface of the metal is damaged, which of course should be avoided with binding backs, which are usually already pre-provided for a coating. After all, the pleating rollers have flat sides that run parallel to the legs after the deformation, but only touch at one point at the start of the movement and cause damage there.
The object of the invention is a method and apparatus for manufacturing the aforementioned binding elements, wherein the drawbacks of the known techniques, in particular when folding the binding ridges, are excluded.
To this end, the invention primarily consists of a method for manufacturing binding elements with a U-shaped bent metal binding spine, characterized in that the binding spine is bent in a U-shape by carrying it between two longitudinally synchronously moving fold structures. The binding spine is increasingly forced into U-shape during its progression.
Because the pleated structures carry out a progressive movement, a continuous process can be provided, so that the disadvantages of a classic press do not occur. Since the pleated structures extend in the longitudinal direction and are therefore not locally active, as is the case with pleated rollers, the above-mentioned damages cannot occur.
The invention also relates to a device for implementing the aforementioned method, which for this purpose mainly consists of two synchronously longitudinally folding pleat structures approaching each other in a U-shape.
The first pleat structure preferably consists of one or more stamps with an end face that determines the width of the U-shape to be realized. The second pleat structure has at least three sections, a base section cooperating with the end faces of the outriggers, and two adjacent side sections, which rise in an increasing direction relative to the base section.
In an advantageous embodiment, the pleat structures are formed by two endless belt mechanisms arranged side by side, the first pleat structure consisting of a series of stamps mounted on a belt and the second pleat structure consisting of one or more belts which are twisted on the sides. Here, the three parts of the second pleat structure are preferably formed from separate strips, which offers the advantage that the U-profile can be folded very sharply in its corners.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, some preferred embodiments are described below as examples without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 schematically shows a device according to the invention in perspective; Figures 2 to 5 show cross-sectional views along lines II-II to V-V in Figure 1; Figure 6 is a side view of a variant of the device according to the invention; figures 7 and 8 show cross-sections on a larger scale along the lines VII-VII and VIII-VIII in figure 6, while a binding element is present in the device.
As shown in Figure 1, the device 1 according to the invention mainly consists of two synchronously longitudinally moving pleat structures 2-3 which gradually approach each other, as shown in Figures 2 to 4, to a U-shape, such that one meets the Flat binding spine 5 supplied at the input 4 of this device appears at the output 6 of the device in U-shape.
The pleat structures 2-3 are preferably formed by endless belt mechanisms arranged side by side, preferably one above the other.
The first pleating structure 2 is formed by a series of stamps 7 which are arranged on an endless belt 10 arranged between two end rollers 8-9. The stamps 7 have end faces 11 intended to come into contact with the binding ridges to be pleated, the width one of these end faces is chosen in function of the width of the U-shape that one wishes to realize.
The second pleat structure 3 has three parts, a base part 12, respectively, which interacts with the end faces 11 of the stamps 7, and two adjacent side parts 13-14, which rise increasingly from the entrance 4 of the device with respect to the base part 12. This sections 12-13-14 are preferably formed by separate endless belts 15-16-17 arranged side by side between end rollers 18-19, the outer belts 16-17 being twisted in the crease zone 20.
These belts preferably consist of metal, more special steel.
The pleat structures 2-3 are moved synchronously in the pleat zone 20, in other words the place where they interact. For this purpose, as shown in figure 1, use can be made of a common drive 21, such as an electric motor 22 which is coupled via gears 23 to the end rollers 8 and 18.
In order for the belts 15 and 17 to perform a torsion movement, and to obtain that with these belts 15 and 17 a compressive force can be exerted on the gutter 5 to be folded, these belts are supported by means of supports 24. Also the middle belt 16 can be supported by such support 24 to prevent deflection. As shown in Figures 1 to 4, a series of supports 24 of different shapes can be used for this purpose, but it is clear that, according to a variant, one continuous support with a curved supporting surface could also be used.
The belts 15-16-17 can be equipped with tensioning mechanisms and / or tension control mechanisms.
As can be seen in Figure 4, the outriggers 7 have side flanks 25-26 which can function as pressure flanks.
The operation of the device of figure 1 is mainly as follows.
The originally flat binding spine 5, to which a front sheet and / or a back sheet, 27-28, may already be attached, is placed at the entrance 4 between the fold structures 2-3. Once the binding spine 5 is between the fold structures 2-3, this is automatically taken along by the movement of the latter.
At the beginning, the binding spine 5 is only gripped with its middle part 29 between the respective stamps 7 and the band 15, more particularly as shown in figure 2.
As shown in Figures 3 and 4, the side portions
30-31 of the gutter 5 is then systematically bent around the outriggers 7, because the belts 16-17 moving in synchronism with the gutter 5 rise.
When the exit 6 is reached, the belts 16-17 return to a flat position, while, as shown in figure 5, the binding spine 5 leaves the device in U-shape. After this, the usual adhesive layer 32 can be applied on the inside of the binding spine 5 by means of a known device, not shown in the figures.
Figures 6 to 8 show a variant of the device 1.
The belts 16-17 are herein between the end rolls 18 and
19, on one side thereof, twisted by 180 [deg.], While they are turned back by 180 'on the other side.
Furthermore, as shown in Figures 7 and 8, use is made of a protective band 33 which extends continuously over the full width of the gutter 5 to be folded and which consists of a flexible material, such as plastic, rubber or the like. This protective belt 33 offers additional protection, which excludes that damage could occur if one of the belts 15-16-17 performs an undesired, for example lateral, displacement.
As can still be seen in Figures 7 and 8, the outriggers 7 can be provided with side flanks 25-26 which face inwards and allow the side portions
<EMI ID = 1.1>
folded, either to ensure that the legs of the U-shape ultimately remain slightly inward, or to ensure that after elastic springback of the metal the legs make an exact angle of 90 [deg.] with the center section 29.
The fact that the side flanks 25-26 are directed inwards can also be useful if the binding back 5 is already provided on the inside with a front sheet 27 and / or back sheet 28, such that the thickenings caused by these sheets do not have any influence on the bending process.
It is clear that other forms of stamps 7 can also be used, for example, such as with a dashed line
34 is indicated in Figure 7.
The operation of the device 1 according to Figures 6 to 8 is analogous to that of the device according to Figure 1.
It is clear that the aforementioned devices 1 can be equipped with automatic feeding and / or guiding mechanisms, such as for instance the guiding belts 35 schematically indicated in figure 1, in order to support the sheets 27-28 which may already have been applied to the binding spine 5 or such as the ones shown in figure 1. 6 feed belt shown 36.
The present invention is by no means limited to the embodiments described as examples and shown in the figures, but such method and device for manufacturing binding elements with a U-shaped curved metal binding spine can be realized in different variants without being outside the scope of the invention. steps.