CH694016A5 - Buchfertigungsstrasse. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft eine Buchfertigungsstrasse gemäss dem Oberbegriff  von Patentanspruch 1. 



   In bekannten Buchfertigungsstrassen der genannten Bauart finden gekoppelte  Antriebe mit einem zentralen Motor und einer Hauptwelle sowie Steuerkurven  und Gelenkgetriebe zum Übertragen der Bewegungen Verwendung. Durch  die mechanisch verbundenen Antriebe laufen die Bewegungen von Werkzeugen,  Materialtransport und Handhabungseinrichtungen zwangsläufig ab. 



   Die mechanische Kopplung der Bewegungen erschwert beim Einrichten  und Inbetriebnehmen der Buchfertigungsstrasse eine Vorprüfung einzelner  Bearbeitungsstationen, da die mechanische Grundeinstellung und Prüfung  erst nach der Synchronisation über die Hauptwelle möglich ist. 



   Zum Umrüsten der Buchfertigungsstrasse auf andere Buchformate oder  Ausstattungen können die Stationen nur nach Abkuppeln von der Hauptwelle  und Einschalten von Einzelantrieben getrennt voneinander betrieben  werden. Die Abfolge der Bearbeitungs- und Transportfunktionen ist  zwangsläufig festgelegt, eine flexible Vorgabe ist nur bedingt möglich.                                                        



   Die Übertragung und Umlenkung der Antriebsleistung verlangt eine  Vielzahl an mechanischen Bauteilen, verbunden mit einer zeitaufwändigen  Montage und Einstellung. 



   Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Buchfertigungsstrasse  der gattungsgemässen Bauart zu schaffen, die eine hohe Flexibilität  hinsichtlich des Ablaufs der Bearbeitungsfunktionen ermöglicht, leistungsabhängige  Einflüsse auf das Bearbeitungsergebnis ausschliesst, mit kurzen Inbetriebnahmezeiten  auskommt und einfach zu bedienen ist. 



     Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale  gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen  Patent-ansprüchen. 



   Mit der erfindungsgemässen Buchfertigungsstrasse wird ein Weg aufgezeigt,  der die Forderungen nach hoher Flexibilität, kurzen Rüstzeiten, einfacher  Bedienung, modularem Aufbau mit vorprüfbaren Einheiten und kurzen  Inbetriebnahmezeiten erfüllt. Durch direkte Kopplung lassen sich  Einzelmodule zu einer ausbaubaren Buchfertigungsstrasse zusammensetzen.                                                        



   Die Bearbeitungsfunktionen laufen als ereignisgesteuerte Schrittketten  ab, d.h. die Abfolge der Funktionen wird von dezentralen Steuerungen  der Einzelmodule vorgegeben. 



   Die getrennte Bedienung der einzelnen Bearbeitungsstationen zur Ausführung  der Funktionen wird durch die dezentrale Steuerung und die Ausstattung  jedes Einzelmoduls mit einem eigenen Bedienfeld erreicht. An den  Bedienfeldern sind nur die Funktionen des jeweiligen Einzelmoduls  und einige übergeordnete Funktionen schaltbar. Durch die flexible  Belegung der Funktionstasten können die Bedienfelder an die jeweiligen  Funktionen angepasst werden. Auf die wichtigsten Bearbeitsfunktionen,  Aggregate und Verstellachsen ist über die Funktionstasten ein direkter  Zugriff gegeben. 



   Durch die getrennten Einzelantriebe in den jeweiligen Bearbeitungsstationen  der Einzelmodule lässt sich die Inbetriebnahme der Buchfertigungsstrasse  vereinfachen und eine Vorprüfung einzelner Bearbeitungsstationen  resp. Einzelmodule in der Montage ermöglichen. 



   Da die Schritte in den Einzelmodulen unabhängig voneinander ausgelöst  werden können, kann das Umrüsten auf ein anderes Buchformat durch  mehrere Bediener gleichzeitig erfolgen, was zur Rüstzeitverkürzung  beiträgt, indem nachfolgende Einzelmodule bereits vorbereitet werden  können. Zur letzten Feineinstellung sind dann Buchblocks oder Buchdecken  aus der vorherigen Bearbeitungsstation erforderlich. Ausserdem kann  das Rüsten durch Zusammenfassen    mehrerer Einzelschritte zu Bearbeitungssequenzen  mit definierten Start- und Haltepunkten, durch das Wiederholen eines  Schrittes oder durch das Überspringen von Schritten erleichtert werden.                                                        



   In Abhängigkeit von der Ausstattung oder der geforderten Bearbeitung  des Buches kann der Funktionsablauf flexibel vorgegeben werden. Bei  einfachen Büchern kann z.B. das Runden und Abpressen entfallen, schwierige  Produkte können mehrfach abgepresst werden, das Beleimen lässt sich  ein- und ausschalten. Falls eine Bearbeitungsstation ausgeschaltet  oder z.B. bei Leertakten kein Buchblock oder keine Buchdecke zu bearbeiten  ist, wird auch keine Bewegung ausgelöst. Bei einer Störung wird die  ereignisgesteuerte Schrittkette in dem gestörten Schritt unterbrochen,  sodass eine einfache Diagnose und Behebung der Störung gegeben ist.  Die nicht gestörten Einzelmodule beenden ihre Bearbeitung, dadurch  wird Ausschuss verringert, und nachfolgende Stopper lassen sich vermeiden.                                                     



   Da die Funktionen Runden, Abpressen oder Beleimen auch bei Formatänderungen  immer mit gleichen Geschwindigkeiten ablaufen, werden geschwindigkeitsabhängige  Einflüsse auf das Arbeitsergebnis vermieden. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes  dargestellt, und zwar zeigen      Fig. 1 eine Buchfertigungsstrasse  im Grundriss in schematischer Darstellung;     Fig. 2 die Bearbeitungsstation  Runden im Einzelmodul "B" im Schnitt;     Fig. 3 die Bearbeitungsstation  Hinterkleben und Kapitalen im Einzelmodul "C" im Schnitt.  



   Die Buchfertigungsstrasse kann aus der Bearbeitungsstation 5 mit  den Funktionen Ausrichten und Vorformen, den Bearbeitungsstationen  6 und 7 mit den Funktionen Runden und Abpressen, den Bearbeitungsstationen  8a und 8 mit    den Funktionen Beleimen (Rückenbeleimen) und Begazen,  den Bearbeitungsstationen 9a bzw. 9 mit den Funktionen Beleimen (Rückenbeleimen)  bzw. Hinterkleben und Kapitalen, und aus den Bearbeitungsstationen  10, 10a und 10b mit den Funktionen Einhängen der Buchblocks mit Seitenbeleimen  und Runden von Buchdecken und aus einer Einfuhr und einer Ausfuhr  bestehen. Die Bearbeitungsstationen 5 bis 10 befinden sich in Einzelmodulen  "A" bis "E", die in der Art eines Baukastensystems durch direkte  Kopplung zu einer Buchfertigungsstrasse in verschiedenen Ausstattungsvarianten  zusammensetzbar sind. 



   Die Bearbeitungsstationen 5 bis 9 vom Ausrichten und Vorformen bis  zum Hinterkleben und Kapitalen sind in einem definierten Taktabstand  "x" zueinander angeordnet. Über eine von einem Antriebsmotor 3 intermittierend  angetriebene durchgängige Transporteinrichtung 2 mit endlosen Stollenketten  und Kettenführungssegmenten 2a der Einzelmodule werden Buchblocks  1 geklemmt gehalten und von der Einfuhr zu den einzelnen Bearbeitungsstationen  in eine auf Mitte 4 der Buchblockhöhe ausgerichtete Position bis  zur Bearbeitungsstation Einhängen gefördert, um von einem Anschlussförderer  15 übernommen und nach Zuführen einer im Rücken gerundeten Buchdecke  1a eingehängt zu werden. Über eine Ausfuhr und einen weiteren Förderer  16 gelangen die Bücher 1b in eine Formpress-Bearbeitungsstation als  weiteres Einzelmodul "F". 



   Die Einzelmodule "A" bis "E" weisen das Rastermass "y" auf, das in  einem Vielfachen der Kettenteilung der Transporteinrichtung 2 entsprechenden  Taktabstand "x" liegt. 



   Erfindungsgemäss werden die Funktionen in den Bearbeitungsstationen  5 bis 10 der Einzelmodule "A" bis "E" und in dem Einzelmodul "F"  zum Pressen und Formen der Bücher 1b über eigene motorische, hydraulische  und pneumatische Antriebe ausgeführt. 



   Lediglich beispielhaft sind in den Fig. 2 und 3 in den Einzelmodulen  "B" und "C" die Bearbeitungsstationen 6 und 8 mit eigenen Antrieben  für die Ausführung der Funktionen Runden und Hinterkleben beschrieben.  Die Buchblocks 1 gelangen aus der    Ausricht- und Vorformstation  kommend in die Bearbeitungsstation 6 zum Runden der Buchblocks 1,  in der sie von walzenförmigen Rundesegmenten 22 übernommen werden,  die nach Freigabe des Buchblocks 1 durch die Transporteinrichtung  2 auf beide Seiten des Buchblocks 1 durch eine definierte Abwälzbewegung  sowie durch Druck einwirken. 



   Die Vorrichtung zum Rückenrunden weist zwei Rundeköpfe 20 auf, in  denen die Rundesegmente 22 gelagert sind und die von einem Hydraulikzylinder  21 über Antriebsmittel auf vertikalen Säulen 23 von Schlitten 24  synchron verfahrbar sind. Über einen Zahnrad-Zahnstangentrieb 26  wird die Drehbewegung der Rundesegmente 22 aus der Vertikalbewegung  abgeleitet. Zum Aufbringen der Presskraft auf die Seiten des Buchblocks  1 werden die Schlitten 24 mit den Säulen 23 über einen Hydraulikzylinder  25 auf Horizontalführungen 30 zur Mitte der Transporteinrichtung  2 synchron verschoben, indem an den beiden Schlitten 24 gleich lange  Koppelstangen 27 mit in einer zur Mitte der Transporteinrichtung  2 orientierten Geradführung 28 laufenden Kulissenrollen 29 angelenkt  sind. 



   Anhand der zweiten in der Fig. 3 beispielhaft mit eigenen Antrieben  dargestellten Bearbeitungsstation 8 des Einzelmoduls "C" wird die  Funktion Hinterkleben und Kapitalen der gerundeten und abgepressten  Buchblocks 1 beschrieben. Die Transporteinrichtung 2 überführt die  Buchblocks 1 taktgemäss von den Bearbeitungsstationen 6 und 7 zum  Runden und Abpressen in die Bearbeitungsstation 8a zum Auftragen  eines Klebstoffs auf den Rücken eines Buchblocks 1 und von dort weiter  in die Bearbeitungsstation 8 zum Aufbringen eines Hinterklebematerials  32 zur Rückenstabilisierung des Buchblocks 1 mit gleichzeitigem Anbringen  eines Kapitalbandes 52.

   Auf das Hinterklebematerial 32 wird über  Düsen 50 am Fuss und Kopf ein schmaler Streifen Dispersionsklebstoff  aufgetragen und das von Spulen 51 zugeführte Kapitalband 52 auf das  Hinterklebematerial 32 geklebt und beides gemeinsam auf den Rücken  eines Buchblocks 1 aufgebracht. Von einer Vorratsrolle 31 mit zugeordneter  Tänzerrolle 37 wird das Hinterklebematerial 32 über eine von einem  Schrittmotor 33 schrittweise angetriebene Abzugsrolle 34 mit Gegenrolle  35 in einer der Buchblockdicke entsprechenden Länge abgezogen und  über eine Umlenkrolle 38 und ein Umlenkblech 39 einem    schwenkbaren  Tisch 40 zugeführt und dabei von mit dem Vorschub gekoppelten Rollenmessern  36 auf eine der Buchblockhöhe entsprechende Breite geschnitten. Zum  Fixieren des Hinterklebematerials 32 mit dem angeklebten Kapitalband  52 auf dem Tisch 40 ist dieser mit Saugluft beaufschlagbar.

   Im Tisch  40 integriert befindet sich ein Gegenmesser 41, das zum Ablängen  des Hinterklebematerials 32 zusammen mit dem Kapitalband durch Schwenken  des Tisches 40 mit einem Obermesser 42 in Wirkverbindung gebracht  wird. Zum Überführen des abgelängten Hinterklebestreifens 32 mit  dem Kapitalband 52 auf den Rücken eines Buchblocks 1 vollzieht der  Tisch 40 eine Schwenkbewegung um eine im Maschinengestell 43 gelagerte  Drehachse 44, gesteuert über einen mit Druckluft beaufschlagten Arbeitszylinder  45 und einen Zahnrad-Zahnstangenantrieb 46.

   Über einen mit einer  Auflage 47 aus einem elastischen Material bestückten im Maschinengestell  43 gelagerten Schwenkhebel 48, der von einem mit Druckluft beaufschlagten  Arbeitszylinder 49 seine Schwenkbewegung erhält, erfolgt das Andrücken  des Hinterklebematerialstreifens 32 mit dem Kapitalband 52 auf den  Rücken des Buchblocks 1 nach Zurückschwenken des Tisches 40. 



   Die Modularität der Buchfertigungsstrasse wird durch dezentrale Steuerungen  12 der Einzelmodule "A" bis "F" und eine getrennte Bedienung der  einzelnen Einzelmodule über Bedienfelder 18 mit einer Ablaufsteuerung  13 erreicht. An den Bedienfeldern 18 sind die Funktionen des zugehörigen  Einzelmoduls und einige übergeordnete Funktionen schaltbar. Durch  flexible Belegung der Funktionstasten können die Bedienfelder 18  an die jeweiligen Funktionen angepasst werden. Die Bearbeitungsfunktionen  laufen als ereignisgesteuerte, von den dezentralen Steuerungen 12  vorgegebene Schrittketten ab. Auf die wichtigsten Bearbeitungsfunktionen,  Aggregate und Verstellachsen kann über die Funktionstasten direkt  zugegriffen werden. Durch eine übergeordnete Steuerung 14 ist der  Buchblocktransport mit den Bearbeitungsstationen koordiniert. 



   Im Einrichtbetrieb wird durch die Funktion "Einfuhrsperre auf" ein  Buchblock 1 in die Buchfertigungsstrasse gefördert, bearbeitet und  bis zum definierten Haltepunkt in dem Einzelmodul, von dem die Funktion  ausgelöst wurde, transportiert. Im Einzelmodul erfolgt die Weiterbearbeitung  des Buchblocks 1 durch Freigeben von    Einzelschritten. Die Haltepunkte  sind dabei definiert, je nach Einzelmodul läuft jeweils eine festgelegte  Bearbeitungssequenz ab. Infolge des flexiblen Funktionsablauf können  verschiedene Varianten der Schrittkette durchlaufen werden. 



   Dadurch kann beispielhaft beim Rüsten der Buchdeckenzufuhr bereits  der folgende Buchblock 1 vom Einhängemodul "E" angefordert werden.  Während man in der Buchdeckenzufuhr noch Bauteile austauscht oder  Feineinstellungen vornimmt, können in den vorausgehenden Bearbeitungsstationen  die Funktionen Runden und Abpressen und Begazen, Hinterkleben und  Kapitalen erfolgen. Durch die entkoppelten Antriebe werden dabei  in der Buchdeckenzufuhr keine Bewegungen ausgelöst. 



   Im Einzelmodul B Runden und Abpressen kann die Bearbeitung des Buchblocks  1 nach dem Runden 6 abgebrochen werden und der Buchblock 1 zu einer  Entnahmestation transportiert werden, falls das Rundeergebnis nicht  ausreichend ist. Die Funktion Buchblocktransport kann von jedem Bedienfeld  18 ausgelöst werden, wodurch der Weitertransport der Stollenkette  um einen Taktabstand mit dem vorgegebenen Bewegungsprofil ausgelöst  wird. 



   Bei problematischen Buchblocks 1 kann beim Abpressen 7 eine zweite  Schwenkbewegung des Formklotzes vorgegeben werden; die anderen Bearbeitungsstationen  resp. Einzelmodule müssen entsprechend der längeren Bearbeitungszeit  warten. 



   Durch die Einzelantriebe lässt sich die Inbetriebnahme der Einzelmodule  wesentlich vereinfachen. Zudem ist eine Vorprüfung der Bearbeitungsstationen  in der Montage der Einzelmodule gegeben. Da die Schritte in den einzelnen  Bearbeitungsstationen unabhängig voneinander ausgelöst werden können,  lässt sich das Umrüsten auf ein anderes Format des Buchblocks 1 durch  mehrere Bediener gleichzeitig durchführen, was die Rüstzeit deutlich  verkürzt.

Claims (9)

1. Buchfertigungsstrasse mit einer Anzahl von Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) zur Ausführung von Funktionen wie Ausrichten und Vorformen, Runden und Abpressen, Beleimen und Begazen, Beleimen, Hinterkleben und Kapitalen sowie Einhängen von Buchblocks (1), und mit einer die Buchblocks (1) von einer Einfuhr übernehmenden und zu den Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) fördernden Transporteinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Buchfertigungsstrasse aus Einzelmodulen (A-E) mit jeweils einer oder mehreren Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) zusammensetzbar ist, und die Einzelmodule (A-E) über eigene Bedienfelder (18) getrennt bedienbar sind.

2.

Buchfertigungsstrasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein weiteres Einzelmodul (F) aufweist mit einer Bearbeitungsstation zur Ausführung der Funktionen Pressen und Formen von Büchern (1b).

3. Buchfertigungsstrasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) zur Ausführung der Funktionen eigene Einzelantriebe (21, 25, 33, 45, 49) aufweisen und durch die Bedienfelder (18) getrennt bedienbar sind, und die Abfolge der jeweiligen Funktionen über den jeweiligen Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) zugeordnete dezentrale Steuerungen (12) in Schrittketten vorgebbar und kontrollierbar ist.

4.

Buchfertigungsstrasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese durch direkte Kopplung der Einzelmodule (A-E) zu einer Strasse mit einer genannten durchgängigen Transporteinrichtung (2) zusammensetzbar ist.

5. Buchfertigungsstrasse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf der Funktionen in den Einzelmodulen (A-E) über die jeweiligen dezentralen Steuerungen (12) in ereignisgesteuerten Schrittketten vorgebbar ist.

6. Buchfertigungsstrasse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelantriebe (21, 25, 33, 45, 49) für die in den Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a,10b) ausgeführten Funktionen über eine Ablaufsteuerung (13) regelbar sind.

7.

Buchfertigungsstrasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch in vordefinierten Taktabständen (x) angeordnete, zueinander auf die Mitte (4) der Buchblockhöhe ausgerichtete genannte Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) und durch eine genannte von der Einfuhr bis zu dem Einzelmodul (E), in welchem die Funktion Einhängen ausgeführt wird, durchgängige, von einem Antriebsmotor (3) intermittierend antreibbare Transporteinrichtung (2) zum Verbringen der Buchblocks (1) zu den einzelnen Bearbeitungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) in eine auf die Mitte (4) der Buchblockhöhe ausgerichtete Position.

8.

Buchfertigungsstrasse nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (2) aus die Buchblocks (1) einklemmenden endlosen Platten- oder Stollenketten besteht und die Einzelmodule (A-E) ein Rastermass (y) aufweisen, das in einem Vielfachen der Kettenteilung der Platten- oder Stollenketten entsprechenden Taktabstand (x) liegt.

9. Buchfertigungsstrasse nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine übergeordnete Steuerung (14) zur Koordination der Einzelantriebe (21, 25, 33, 45, 49) für die in den Bearbei tungsstationen (5; 6, 7; 8a, 8; 9a, 9; 10, 10a, 10b) ausführbaren Funktionen mit dem Antriebsmotor (3) für die Bewegung der Transporteinrichtung (2).