Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beschneiden eines Buchblockrückens mit einem rotierenden Messerkopf, welcher in bezug auf die Bewegungsbahn des Buchblockes verstellbar ist.
Bei der Herstellung von Büchern ist es üblich, ein entsprechendes Paket von Signaturen zusammenzustellen und in einer Pressvorrichtung in einer Buchbindemaschine anzuordnen. Als Vorbereitung für das Binden wird der Signatursatz längs des vorgesehenen Binderückens geschnitten, damit erstens die Falzkanten der Signaturen entfernt werden und zweitens der Binderücken eben und zur Aufnahme bzw. zum Eindringen von Klebstoff faserig wird.
Derartige Einrichtungen sind meistens mit einem rotierenden Messerkopf versehen. Normalerweise weisen die Messerköpfe Schlitzsägeelemente oder Fingerfräser auf, welche das abgeschnittene Papier in einen wertlosen und lästigen Staub verwandeln. Demgegenüber ist es ein Vorteil, wenn das abgeschnittene Papier als ein zusammenhängender Papierstreifen vorliegt, damit es einen Abfallwert hat.
Zweck der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile bestehender Ausführungen nicht aufweist, indem sie einen dünnen Streifen abschneidet, und staub- sowie viebrationsfrei arbeitet.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zum Beschneiden eines Buchblockrückens der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der Messerkopf eine runde biegefeste Scheibe aufweist, deren Rotationsachse parallel zur Blattebene des Buchblockes verläuft, dass am Umfangsrand der Scheibe eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten, am Umfang vorstehenden Messern befestigt ist, welche in einer zur Rotationsachse senkrecht verlaufenden Ebene liegen und in der Richtung dieser Achse eine Dicke aufweisen, welche bedeutend kleiner ist als die Breite des Messers in einer Richtung senkrecht zu dieser Achse, und jedes Messer eine erste Schneide aufweist, deren Länge der Dicke des Messers entspricht und sich parallel zur Achse erstreckt, und dass eine zweite Schneide vorgesehen ist, welche senkrecht zur Achse verläuft und die erste Schneide am freien Ende des Messers schneidet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Teils der Einrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Einrichtung nach Fig. 1 mit Rückenplatte und Antrieb,
Fig. 3 eine Draufsicht der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 44 in Fig. 3,
Fig. 5 eine schrägbildliche Darstellung des in der Einrichtung nach Fig. 1 verwendeten Schneideelementes,
Fig. 6 eine Vorderansicht eines Teils des Umfanges, aus welchem die Querschnittsform des Schneideelementes hervorgeht.
Fig. 7 eine Vorderansicht der Vorrichtung zur Einstellung der Rückplatte der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 8 eine schrägbildliche Ansicht eines Teils der Einstellvorrichtung nach Fig. 7 teilweise im Schnitt und
Fig. 9 eine Draufsicht eines Teils der Einrichtung nach Fig. 1.
In Fig. 1 und 2 ist eine Einrichtung mit einem Rahmen 10 mit zwei Längsschienen 11 dargestellt, von welchen nur die eine (Fig. 2) gezeigt ist. An den Längsschienen 11 sind Träger 1 1a gleitbar angeordnet, welche mit Spannzangen 1 1b und llc (Fig. 2 und 3) versehen sind. Ein Schlitten 12 ist an Querschienen 14 verschiebbar angeordnet, welche zu den Längsschienen 11 senkrecht verlaufen und sich über diesen befinden. Mittels der Längs- 11 und der Querschienen 14 ist der Schlitten 12 in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschieb- bzw. einstellbar. Die Enden 14a (Fig. 2) der Querschienen 14 sind bezüglich deren Längsachsen exzentrisch, und das eine Ende 14a der Querschienen 14 wird jeweils von einer Spannzange 1 1b (Fig. 1) getragen.
Mittels Kurbel 14c ist der Schlitten 12 in der Höhe verstellbar. Damit der Schlitten 12 mit der Horizontalebene ausgerichtet bleibt, sind die Enden 14a der Querschienen 14 um den gleichen Winkel zu drehen.
Am Schlitten ist eine zum Tragen eines Messerkopfes dienende Vorrichtung 30 mit einer gelagerten Rotationsachse 30b befestigt. Ausserdem ist am Schlitten ein Motor 32 angeordnet, welcher mittels eines Riemens 34 die Rotationsachse 30b antreibt. Der Messerkopf ist an einem Abstandsstück 30a montiert, welches mit der Rotationsachse 30b gekuppelt ist (Fig. 2 und 4).
Der Messerkopf umfasst eine dicke Scheibe 18, welche auf der Unterseite mit einem zum Ablenken des abgeschnittenen Materials dienenden kegelstumpfförmigen Ansatz 18a versehen ist, dessen Querschnitt nach unten abnimmt. Die Scheibe 18 weist Vertiefungen 18c auf, in welchen Messer 20, z. B. durch Löten, befestigt sind, die sich in einer sägeähnlichen Anordnung nach aussen über den Umfang des Ansatzes 18a hinaus erstrecken und bis zu den Vertiefungen 18c gehärtet sein können. Die Messer 20 sind aus einem sehr harten Werkzeugmaterial, z. B. Wolframkarbid, hergestellt.
Aus Fig. 5 und 6 geht hervor, dass das Messer 20 eine erste senkrecht verlaufende Schneide 19 und eine zweite, horizontal verlaufende Schneide 19a aufweist, und dass die obere Fläche 20a (Fig. 6) des Messers 20 mit dessen unterer Fläche 20b, welche horizontal verläuft, einen Winkel bildet, derart, dass die Dicke des Messers 20 in der Drehrichtung A gesehen zunimmt. Dadurch wird erreicht, dass die Hinterkante 27 durch den im Signaturen-Paket geschnittenen Schlitz hinderungsfrei gleiten kann. Aus dem gleichen Grunde, und damit eine Selbstreinigung des Messerkopfes erreicht wird, bildet die Umfangsfläche 21 mit der Tangentialebene zum von der ersten Schneide 19 beschriebenen Kreis in irgend einem Punkte einen Winkel, wobei der Abstand der Hinterkanten 27 von der Drehachse kürzer ist als derjenige der ersten Schneide 19.
Zur Erleichterung der Einführung einer Schleifscheibe zwischen zwei benachbarten Messern ist die Vorderseite des Messers 20 mit einem Ausschnitt versehen, derart, dass der radiale äussere Teil des Messers 20, in horizontaler Richtung gemessen, schmäler ist als der innere Teil. Zum Schärfen der Schneiden 19 und 19a wird die durch die Ausnehmung geschaffene Schleiffläche 23 abgeschliffen.
Aus Fig. 3 geht hervor, dass die erste Schneide 19 mit Abstand vom Rande 18b des kegelstumpfförmigen Ansatzes
18a angeordnet und somit der einzige vorstehende Teil ist, welcher in das zu schneidende Material eingreift. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, dass das Messer 20 sehr dünn, sogar dünner als 1,5 mm sein kann, wodurch ein sehr schmaler Schnitt entsteht. Infolgedessen wird sehr wenig Papier in Staub umgewandelt und der abgeschnittene Papierstreifen entsprechend breiter.
Das Messer 20 erzeugt eine flache, jedoch gefaserte Fläche, die sich vorzüglich zur Aufnahme von Klebstoff für den Bindevorgang eignet. Die Messer 20 können derart an der Scheibe 18 angeordnet sein, dass ihre Längsachsen nicht durch die Drehachse laufen, sondern dass die zweite Schneide
19a mit dem Radius einen Winkel bildet.
Obschon die erste Schneide 19 kurz ist, besteht keine Gefahr, dass die Bindekante durch Ausschwenken der Schneide
19 beschädigt wird. Die Scheibe 18 verleiht dem Messer 20 eine hohe Festigkeit und die Dicke der Scheibe 18 ist prak tisch beliebig wählbar.
Beim Schneidevorgang werden die Signaturen von Klammern zusammengehalten, wobei eine Reihe von Klammern 16 mit einer Kette verbunden sind, welche die Bücher in einer Reihe am Messerkopf vorbeiführt.
Damit ein glatter und genauer Schnitt entsteht, genügt es nicht, Pakete von Signaturen an der Einrichtung vorbeizuführen, sondern es muss eine Stützvorrichtung vorgesehen werden, damit die Pakete nicht von den Messern 20 verschoben werden. In den Fig. 3 und 7 bis 9 ist eine solche Stützvorrichtung dargestellt. Ein als Widerlager dienendes Stützrad 42 ist in einem an einem Bügel 46 befestigten Lager 44 angeordnet und überlappt das Messer 20. Die untere Kante des Stützrades 42 liegt kurz oberhalb der oberen Fläche der Messer 20 und arbeitet mit der oberen Kante der Fläche 23 zusamen. Benachbart zum Stützrad 42 befindet sich eine Stützplatte 47, welche in einer Ebene parallel zur Ebene des Stützrades 42 bewegbar ist. Ein spitzwinkliger Vorsprung 53 an der Stützplatte 47 kreuzt den von der ersten Schneide 19 beschriebenen Kreis (Fig. 3 und 8).
Die obere Fläche des Vorsprunges 53 liegt praktisch in der gleichen Ebene wie die obere Fläche der Messer 20, während die untere Fläche des Vorsprunges 53 sich unterhalb dieser oberen Fläche befindet. Der Vorsprung 53 dient als Widerlager, gegen welche die Messer 20 die Signaturen schneiden, wobei der Messerkopf nach und nach eine Abnutzung des benachbart zu den Messern 20 liegenden Teils des Vorsprungs 53 bewirkt, wodurch dessen Oberfläche mehr und mehr hinterschnitten wird.
Am Rahmen 10 ist ferner eine Führungsschiene 31 angeordnet, welche den Signatur-Paketen eine erhöhte Stabilität verleiht, wenn sie sich den Schneidemitteln nähern.
Dort wo das Paket auf die Messer 20 auftrifft, stützt das Stützrad 42 das Paket an einer Stelle kurz oberhalb der Messer 20, wodurch eine nennenswerte Verbiegung des Pakets verhindert wird.
Wenn die Abnutzung des Vorsprungs 53 ein bestimmtes Mass erreicht hat, wird die Lage der Platte 47 bezüglich der Messer 20 nachgestellt, wozu eine in Fig. 7 und 8 gezeigte Einstellvorrichtung verwendet wird. Ein Arm 10a des Rahmens 10 trägt den Bügel 46, an welchem ein Zahnrad 38, z. B. mit Schrägverzahnung, mittels einer Durchführung 56 befestigt ist. Das Zahnrad 38 ist an einem Ende eines Schraubenschafts 51 befestigt, an welchem eine Mutter 55 drehbar angeordnet ist. Der Schraubenschaft 51 wird bezüglich des Bügels 46 von einem Sperrstift 57 gehalten. Wenn das Zahnrad 38 dreht, gleiten die Mutter 55 und die daran befestigte Platte 47 parallel zur Bewegungsstrecke des Pakets 24, wodurch die Lage des Vorsprungs 53 relativ zu den Messern 20 genau einstellbar ist.
Das Zahnrad 38 wird von einem schrägverzahnten Zahnrad 40 angetrieben, welches an einer Welle 37 angeordnet ist.
Die Welle 37, welche sich bis zur Vorderseite der Einrichtung erstreckt, ist zur Einstellung des Vorsprunges 53 von Hand drehbar.
Bevor die Einrichtung in Betrieb genommen wird, muss der Messerkopf eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden zunächst die Spannzangen 11c gelöst, damit die Träger 11a längs der Längsschienen 11 (Fig. 1 bis 3) bewegbar sind.
Die Träger 11a sind ferner mit Spannzangen 1 Ib versehen, welche die Enden 14a umgreifen. Danach wird die Kurbel 14c betätigt, um die Höhe des Schlittens einzustellen.
Wegen der Ausbildung der Messer 20 und der Tatsache, dass sie an einer starren Scheibe 18 montiert sind, können die Messer 20 vibrationsfrei mit hoher Geschwindigkeit angetrieben werden, ohne dass sie von einerbestimmten Ebene abweichen. Somit können die Messer dazu verwendet werden, einen schmalen Papierstreifen abzuschneiden, wobei nur ein Minimum an nicht verwendbarem Papier oder Staub erzeugt wird.
The invention relates to a device for trimming a book block spine with a rotating cutter head which is adjustable with respect to the movement path of the book block.
In the production of books, it is common to put together a corresponding package of signatures and to arrange them in a press device in a bookbinding machine. In preparation for binding, the set of signatures is cut along the intended spine so that, firstly, the folded edges of the signatures are removed and, secondly, the spine becomes flat and fibrous for the reception or penetration of adhesive.
Such devices are usually provided with a rotating cutter head. Usually the cutter heads have slot saw elements or end mills that turn the cut paper into worthless and annoying dust. In contrast, it is an advantage if the cut paper is present as a continuous paper strip so that it has a waste value.
The purpose of the invention is to create a device of the type mentioned at the outset which does not have the disadvantages of existing designs in that it cuts off a thin strip and operates without dust or vibration.
The device according to the invention for trimming a book block spine of the type mentioned at the beginning is characterized in that the cutter head has a round, rigid disc, the axis of rotation of which runs parallel to the plane of the sheet of the book block is attached, which lie in a plane perpendicular to the axis of rotation and in the direction of this axis have a thickness which is significantly smaller than the width of the knife in a direction perpendicular to this axis, and each knife has a first cutting edge, the length of the Thickness of the knife corresponds and extends parallel to the axis, and that a second cutting edge is provided, which runs perpendicular to the axis and cuts the first cutting edge at the free end of the knife.
An exemplary embodiment of the device according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Show it:
1 is a diagrammatic representation of part of the device,
FIG. 2 is a front view of the device according to FIG. 1 with a back plate and drive,
Fig. 3 is a plan view of the device according to Fig. 1,
FIG. 4 shows a section along line 44 in FIG. 3,
5 shows an oblique view of the cutting element used in the device according to FIG. 1,
6 is a front view of part of the circumference from which the cross-sectional shape of the cutting element emerges.
7 is a front view of the device for adjusting the back plate of the device according to FIG. 1,
8 is an oblique view of part of the adjusting device according to FIG. 7, partially in section and
FIG. 9 is a plan view of part of the device of FIG. 1.
In Fig. 1 and 2 a device is shown with a frame 10 with two longitudinal rails 11, of which only one (Fig. 2) is shown. Carriers 11a are slidably arranged on the longitudinal rails 11 and are provided with collets 11b and 11c (FIGS. 2 and 3). A slide 12 is arranged displaceably on transverse rails 14 which run perpendicular to the longitudinal rails 11 and are located above them. By means of the longitudinal rails 11 and the cross rails 14, the slide 12 can be displaced or adjusted in two mutually perpendicular directions. The ends 14a (FIG. 2) of the cross rails 14 are eccentric with respect to their longitudinal axes, and one end 14a of the cross rails 14 is each carried by a collet 11b (FIG. 1).
The slide 12 can be adjusted in height by means of the crank 14c. So that the carriage 12 remains aligned with the horizontal plane, the ends 14a of the cross rails 14 are to be rotated by the same angle.
A device 30, which is used to carry a cutter head and has a mounted axis of rotation 30b, is attached to the slide. In addition, a motor 32 is arranged on the slide, which drives the axis of rotation 30b by means of a belt 34. The cutter head is mounted on a spacer 30a which is coupled to the axis of rotation 30b (Figs. 2 and 4).
The cutter head comprises a thick disk 18, which is provided on the underside with a frustoconical extension 18a serving to deflect the cut material, the cross section of which decreases towards the bottom. The disc 18 has recesses 18c, in which knife 20, for. B. by soldering, which extend in a saw-like arrangement to the outside beyond the circumference of the projection 18a and can be hardened up to the depressions 18c. The knives 20 are made of a very hard tool material, e.g. B. tungsten carbide.
From FIGS. 5 and 6 it can be seen that the knife 20 has a first vertically extending cutting edge 19 and a second, horizontally extending cutting edge 19a, and that the upper surface 20a (FIG. 6) of the knife 20 with its lower surface 20b, which runs horizontally, forms an angle such that the thickness of the knife 20, viewed in the direction of rotation A, increases. This ensures that the rear edge 27 can slide unhindered through the slot cut in the signature package. For the same reason, and so that self-cleaning of the cutter head is achieved, the circumferential surface 21 forms an angle at any point with the tangential plane to the circle described by the first cutting edge 19, the distance of the rear edges 27 from the axis of rotation being shorter than that of the first cutting edge 19.
To facilitate the introduction of a grinding wheel between two adjacent knives, the front of the knife 20 is provided with a cutout such that the radially outer part of the knife 20, measured in the horizontal direction, is narrower than the inner part. To sharpen the cutting edges 19 and 19a, the grinding surface 23 created by the recess is ground off.
From Fig. 3 it can be seen that the first cutting edge 19 at a distance from the edge 18b of the frustoconical attachment
18a and is thus the only protruding part that engages the material to be cut. An important advantage is that the knife 20 can be very thin, even thinner than 1.5 mm, which results in a very narrow cut. As a result, very little paper is turned into dust and the cut paper strip is correspondingly wider.
The knife 20 creates a flat but fibrous surface which is ideally suited for receiving adhesive for the binding process. The knives 20 can be arranged on the disk 18 in such a way that their longitudinal axes do not run through the axis of rotation, but that the second cutting edge
19a forms an angle with the radius.
Although the first cutting edge 19 is short, there is no risk of the binding edge being swung out by the cutting edge
19 is damaged. The disc 18 gives the knife 20 a high strength and the thickness of the disc 18 is practically arbitrary table.
During the cutting process, the signatures are held together by brackets, a row of brackets 16 being connected to a chain which guides the books in a row past the cutter head.
In order for a smooth and precise cut to be produced, it is not sufficient to guide packages of signatures past the device; instead, a support device must be provided so that the packages are not displaced by the knives 20. Such a support device is shown in FIGS. 3 and 7 to 9. A support wheel 42 serving as an abutment is arranged in a bearing 44 fastened to a bracket 46 and overlaps the knife 20. The lower edge of the support wheel 42 lies just above the upper surface of the knife 20 and works together with the upper edge of the surface 23. Adjacent to the support wheel 42 is a support plate 47 which can be moved in a plane parallel to the plane of the support wheel 42. An acute-angled projection 53 on the support plate 47 crosses the circle described by the first cutting edge 19 (FIGS. 3 and 8).
The upper surface of the projection 53 is practically in the same plane as the upper surface of the knives 20, while the lower surface of the projection 53 is below this upper surface. The protrusion 53 serves as an abutment against which the knives 20 cut the signatures, the knife head gradually causing the part of the protrusion 53 adjacent to the knives 20 to wear, whereby its surface is undercut more and more.
A guide rail 31 is also arranged on the frame 10, which provides the signature packages with increased stability when they approach the cutting means.
Where the package hits the knife 20, the support wheel 42 supports the package at a point just above the knife 20, which prevents any significant bending of the package.
When the wear of the projection 53 has reached a certain level, the position of the plate 47 with respect to the knife 20 is readjusted, for which purpose an adjusting device shown in FIGS. 7 and 8 is used. An arm 10a of the frame 10 carries the bracket 46 on which a gear 38, for. B. with helical teeth, is attached by means of a passage 56. The gear 38 is attached to one end of a screw shaft 51 on which a nut 55 is rotatably arranged. The screw shaft 51 is held with respect to the bracket 46 by a locking pin 57. When the gear 38 rotates, the nut 55 and the plate 47 attached to it slide parallel to the path of movement of the package 24, whereby the position of the projection 53 relative to the knives 20 can be precisely adjusted.
The gear 38 is driven by a helical gear 40 which is arranged on a shaft 37.
The shaft 37, which extends to the front of the device, is rotatable by hand to adjust the projection 53.
Before the device is put into operation, the cutter head must be adjusted. For this purpose, the collets 11c are first loosened so that the carriers 11a can be moved along the longitudinal rails 11 (FIGS. 1 to 3).
The carriers 11a are also provided with collets 11b, which grip around the ends 14a. Thereafter, the crank 14c is operated to adjust the height of the carriage.
Because of the design of the knives 20 and the fact that they are mounted on a rigid disc 18, the knives 20 can be driven vibration-free at high speed without deviating from a certain plane. Thus, the knives can be used to cut a narrow strip of paper with a minimum of unusable paper or dust generated.