CN103358750A - 线装订书芯的方法和装置及带有这种装置的书籍生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线装订书芯的方法和装置及带有这种装置的书籍生产线，具体而言涉及用于线装订书芯尤其用于利用鼓风来进行线装订的方法和装置。该方法包括以下方法步骤：储存一定长度的装订线(2)、张紧装订线以及线装订书芯，其中，彼此独立地执行储存一定长度的装订线(2)和张紧装订线(2)。该装置具有线张紧器件(7)，借助于该线张紧器件(7)可储存和张紧装订线(2)，其中，借助于唯一的执行器(29)尤其借助于伺服驱动装置来驱动该线张紧器件(7)。

Description

线装订书芯的方法和装置及带有这种装置的书籍生产线

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于线装订(Fadenheften，有时也成为锁线装订)书芯(Buchblock)的方法和根据权利要求4的前序部分的相应的装置以及带有这样的装置的书籍生产线。

背景技术

从文献EP1155872A1中已知一种用于将装订线(Bindefaden)拉入到在线轴(Fadenspule)与缝针(Nähnadel)之间的运送路段中(Übersführungsstrecke)的器件。对于构造为线装订机(Fadenheftmaschine)的组成部分的该器件，首先将用于装订所需要的装订线从线轴展开并且紧接着通过不同的操纵器具(Handhabungsorgane)引导至缝针，最后借助于缝针来线装订书芯。操纵器具具有多个输送引导部(Förderleitung)，相应地借助于压缩空气将装订线运输通过这些输送引导部。操纵器具中的两种为线夹持器件(Fadenklemmeinrichtung)和线张紧器件(Fadenspanneinrichtung)。

此外，已知一种用于将装订线拉入到在线轴与缝针之间的运送路段中的这样的器件，即其应付得了没有使用压缩空气的情况。

申请者的线装订机Ventura不仅具有线夹持器件而且具有线张紧器件。线夹持器件包括两个盘件(Scheibe)。这些盘件中的一个固定在螺栓上，而另一个盘件受弹簧加载地可沿轴向移动地支承在该螺栓上。在螺栓中在盘件之间垂直于螺栓轴线布置有穿孔，装订线被引导穿过该穿孔。盘件通过弹簧压力来互相推压，其中通过操作与螺栓相连接的气动缸体来相应地释放或保持装订线。

线张紧器件包括以机械的方式被驱动的可旋转支承的小管轴(Röhrchenwelle)，以垂直于轴中心线沿轴向彼此隔开的方式将多个小管(Röhrchen)插进通过该小管轴。通过各个小管来引导装订线。在小管相对于未偏转的线方向(Fadenrichtung)之间的角度增加得越大，则由于小管轴的旋转而抽出越多的装订线。在线夹持器件打开时，通过将相应的装订线由于小管轴的旋转而从线轴上展开，利用线张紧器件来为装订工序储存具有确定长度的穿过小管的各个装订线。在线夹持器件闭锁时，借助于小管轴的进一步的旋转在装订过程之前来夹紧已经被装订的书芯，并且在线夹持器件闭锁时利用小管轴的进一步的旋转将此刻被装订的纸张(Bogen)夹紧到渐增的书芯处。

已知的用于制造线装订的书芯的装置以这种或类似的方式有节拍地(taktweise)依次生产由多个部分构成的线装订的书芯。在与书芯相关联的节拍内，线装订(Fadenheftung)本身以缝制节拍(Nähtakt)来工作，其中，缝制节拍具有从0°至360°的节拍角度。

在图4中描绘的线图说明了处于这样的缝制节拍中的线张紧的过程。从在y轴上关于在x轴上示出的节拍角度所绘出的旋转角度变化得到线张紧。这样的旋转角度变化是经由未示出的凸轮传动机构(Kurvengetriebe)来操控小管轴的结果，该凸轮传动机构始终具有相同的运动特征并且仅可受限地干涉偏转量(Ausschlag)。

缝制节拍一般在线夹持器件打开的情况下在位于300°与90°之间的节拍角度范围内为下一缝制节拍储存具有确定长度的装订线。然后在大约90°的情况下闭线夹持器件。在线夹持器件闭锁之后直到大约120°节拍角度，通过旋转小管轴大约－25°至－40°旋转角度来重新张紧在之前的节拍中实施的装订针迹(Heftstich)。然后发生带有另一装订针迹的装订过程。通过小管轴的进一步的旋转运动直到250°节拍角度使装订线跟踪针的装订运动，紧接着直到大约300°节拍角度重新张紧另外的装订针迹。

由此得出根据图4的已知的方法的特性曲线，据此强制性地在线张力很高的情况下储存很多装订线。以短的线条绘制成虚线的特性曲线由带有用于小管轴的旋转的凸轮控制(Kurvensteuerung)的机械的叠加传动机构(Überlagerungsgetriebe)的最小调整引起且以长的线条绘制成虚线的特性曲线由带有用于小管轴的旋转的凸轮控制的机械的叠加传动机构的最大调整引起。如可很容易地从图4得悉的那样，在此在最大调整和最小调整之间基本上仅仅发生相应的特性曲线的平行移动。

在装备有已知的线张紧器件的线装订机中，以加工处于中等的或者大的印数的书籍为起点。以相同的方式来组装这样的印数的所有的书芯。

在以最小印数制造书籍(例如个性化的照片册)时，每个书芯必须被考虑为孤本。因此每个单独的书芯必须满足通常的质量标准，例如连接书芯的单个部分的装订线的线张力。相应地，这样的最小印数对装订线的线张力具有其它的要求，也就是说在不同的依次进行的生产订单之间变换时需要柔性的特性曲线，这通过现有技术的解决方案仅可不充足地满足。

与此无关地已知的是在需要以电子的方式调节的驱动装置(其对动力、调整范围和/或运动的精度具有特别的要求)的地方使用伺服驱动装置。

然而，在前述的应用情况中电子的调节系统是不需要的且不必要地成本过高。这是因为可利用上面所描述的、经长期检验且经改进的机械的叠加传动机构在非常少地对线张紧器件待执行调整的情况下来更工艺可靠地制造书芯。在不同印数的书籍之间变换时也少有地调整已知的线张紧器件。

发明内容

本发明的目的在于相应于最小印数的要求来设计一种用于制造线装订的书芯尤其用于利用鼓风进行线装订的装置和方法。

该目的通过带有权利要求1的特征部分的特征的方法和通过带有权利要求4的特征部分的特征的装置以及通过带有这样的装置的书籍生产线来解决。

在相应的从属权利要求中给出方法以及装置的有利的设计方案。

本发明基于这样的知识，即如果可彼此独立地调节线储备量(Fadenvorrat)和线张力，在快速的产品转换方面是有利的。这样的可调节性使得能够在唯一的书芯中加工在厚度和材料方面不同的各种纸张类型。基于该知识被制造的书芯可根据继续加工的要求来单独以不同的方式实施，例如带有书芯的不同数量的不同类型的印张(Druckbogen)。

用于线装订书芯尤其用于利用鼓风来进行线装订的装置具有借助于唯一的尤其构造为伺服驱动装置的执行器驱动的线张紧器件，利用该线张紧器件可储存和张紧装订线。这允许可运动的设定元件的精确的定位且可成本有利地改装到现存的装置中。

根据装置的一种实施形式，线张紧器件具有可围绕轴中心线旋转的小管轴。有利地在小管轴中且垂直于该小管轴的轴中心线沿轴向彼此隔开地布置有多个分别容纳装订线的小管。

可借助于伺服驱动装置根据对线装订的要求来操控小管轴，其中，借助于该一个伺服马达可一起储存和张紧所有的通过小管轴的小管引导的装订线。

该装置优选应用于书籍生产线中。

用于制造线装订的书芯尤其用于利用鼓风来进行线装订的方法包括以下方法步骤：储存一定长度的装订线、张紧装订线以及线装订书芯。在此，根据本发明，彼此独立地执行储存一定长度的装订线和张紧装订线的方法步骤。

根据方法的一种实施形式，为了储存一定长度的装订线和为了张紧装订线针对对装订线进行的储存和张紧分别利用不同的规定(Vorgabe)来操控唯一的执行器。这具有这样的优点，即在以全机器运行操作线装订机期间可无极地调整线张紧器件且因此可实现优化该方法。此外，可彼此独立的调节线储备量和线张力。因此可在工作任务内处理不同类型的印张且实现用于特殊功能例如书芯分开(Blocktrennung)的附加运动。

根据方法的另一实施形式，为了线储备且为了线张紧而使唯一的可围绕轴中心线旋转的小管轴围绕该轴中心线旋转。由此可在每个由小管轴容纳的小管中在任意时刻在没有线环形成(Schlaufenbildung)、过度拉伸或者线断裂的情况下实现装订线的受控的线行进(Fadenlauf)。

附图说明

下面根据附图来进一步解释本发明。在其中：

图1显示了用于线装订书芯的装置的装订线所用的运送路段的侧视图，带有两个线制动器、线夹持器件、线补偿器件以及位于中间位置中的装备有小管轴的线张紧器件，

图2显示了线张紧器件(然而处于装订位置中)的相对于图1放大的示意性的示图，

图3显示了线张紧器件(然而处于张紧位置中)的相对于图1放大的示意性的示图，

图4显示了用于示出在借助于已知的线张紧器件进行最小或最大的设定时线张紧的变化的节拍角度/旋转角度线图，

图5显示了用于示出在借助于根据本发明的线张紧器件进行最小或最大的设定时线张紧的变化的节拍角度/旋转角度线图。

具体实施方式

图1显示了布置在线装订机的未示出的线轴与同样未示出的缝针之间的用于装订线2的运送路段1的实施例，该运送路段1带有第一线制动器3、线夹持器件4、位于中间位置中的线补偿器件5、第二线制动器6以及同样位于中间位置中的线张紧器件7。此处仅仅借助其机架8示出的线装订机根据待制造的书芯的厚度(即根据待组合成书芯的印张和/或单页(Einzelblättern)的数量)而构造有基本上相邻布置的多个运送路段1。属于运送路段1的构件分别固定在线装订机的机架8处。接下来以示例性的且简化的方式来分别探讨唯一的运送路段1的构件的布置和相互作用。

两个线制动器3,6都具有第一盘件9和第二盘件10。第一盘件9固定在销钉11上，而第二盘件10通过弹簧12的作用可沿轴向移动地支承在销钉11上。在销钉11中在盘件9,10之间且垂直于销钉11的轴线13布置有穿孔14，装订线2被引导通过该穿孔14。在此，穿孔14的大小经由弹力调节成固定的，由此可防止线环(Fadenschlaufen)的不希望发生的扭曲(Werfen)。

在线行进方向15上布置在第一线制动器3与第二线制动器6之间的线夹持器件4同样具有第一盘件16和第二盘件17。第一盘件16固定在螺栓18上，而第二盘件17通过弹簧19的作用可沿轴向移动地支承在螺栓18上。在螺栓18中在盘件16,17之间且垂直于螺栓18的轴线20布置有穿孔21，装订线2被引导通过该穿孔21。盘件16,17通过弹簧压力来互相推压，其中例如通过操作与螺栓相连接的未示出的气动缸来相应地释放或保持装订线2。

在线行进方向15上同样布置在第一线制动器3与第二线制动器6之间且布置在线夹持器件4后面的线补偿器件5具有在例如与未示出的气动缸相连接的杆件22处可线性移动的索眼23，该索眼23应用于带有偏移的针迹类型的工作任务，对于该工作任务将装订线2的位置偏移一定的针迹长度(所谓的变化针迹)。为此将线装订机的第一根缝针和最后的缝针的装订线2挂到相应的线补偿器件5的索眼23中。如果例如线装订机的最左侧的缝针的装订线2在实际的工作节拍中由对其起作用的鼓风向左吹，那么在该处没有与缝针共同作用的容纳以这种方式形成的线环的钩针可供使用。因此在该时刻使索眼23线性驶出且在此将装订线2拉回。由此来补偿用于下一个工作节拍的多余的装订线2且可装订书芯。在再下一个的节拍中，借助于鼓风再次相左吹装订线2，从而索眼23必须重新驶出，以便补偿多余的装订线2。如果最右侧的缝针的装订线2由对其起作用的鼓风向右吹并且重新形成不可通过钩针移开的线环，则在书芯的右侧采取类似的行动。以这种方式来借助于线补偿器件5补偿线装订机的最外侧的两个缝针的线张力。

在线行进方向15上布置在第二线制动器6后面的线张紧器件7具有小管轴24，横向于轴中心线25引导数量取决于机器配置的小管26穿过该小管轴24。小管26分别引导装订线2并且规定成用于使装订线2从引入方向(Zuführrichtung)换向到与引入方向不同的引出方向(Wegführrichtung)上。为了这个目的，小管26分别具有用于装订线2的输入侧的开口27和输出侧的开口28。在小管轴24的轴向伸延上相继地布置有线装订机的并排布置的线张紧器件7的小管26，从而在图1至图3的图示中分别仅可看出一个小管26。小管轴24与构造为伺服驱动装置同样固定在机架8处的执行器29相连接以用于引起小管轴24围绕其轴中心线25的旋转运动。

在图2中以相对于图1放大的示意性的示图显示了线张紧器件7的储存位置，在该储存位置中使小管26相对于其中间位置在顺时针方向上围绕小管轴24的轴中心线25旋转大约45°角度，并且在此使小管26的输入侧的开口27相应朝第二线制动器6的方向上运动。为了实现该旋转运动，在执行器29的驱动轴30上布置有皮带轮31，该皮带轮31经由齿形皮带32与小管轴24相连接。当然，还可建立执行器29与小管轴24的其它合适的连接。

由于发生的小管轴26的旋转运动，使装订线2相对于中间位置稍微偏转并且因此储存用于待引导通过书芯的缝针针迹的具有确定的长度的装订线2。对装订线2的这种储备可在紧接着进行的线装订情况中借助于例如从文件EP0832758 A2中已知的用于引起装订线2的未示出的线环的鼓风方法来形成。

在图3中以相对于图1放大的示意性的示图示出了小管26在从线张紧器件7的中间位置中围绕轴中心线25逆着顺时针方向旋转了大约30°角度的张紧位置中。在此，小管轴26的输入侧的开口27运动远离第二线制动器6，从而张紧装订线2。

原则上，线张紧器件7也就是说其小管轴24是以顺时针方向还是逆着顺时针方向旋转不仅对储存位置来说不重要，而且对张紧位置来说也不重要。相反地，小管26或者在小管26中被引导的装订线2从小管轴24的中间位置开始偏转的程度对功能来说是决定性的。

根据待装订的书芯的要求，执行器29经由小管轴24的旋转运动来控制所需量的装订线2，其中，不但装订线2的储备量而且小管26或者在该小管26中被引导的装订线2的偏转的程度可彼此独立地来调节。

在图5中描绘的线图说明了在应用根据本发明的线张紧器件7时线应力的变化。相对于在图4中示出的现有技术，通过应用构造为伺服马达的执行器29可产生任意的曲线走向(Kurvenverlauf)。因此可针对不同的产品、线类型、针实施方式以及其它的机器参数的线来完全彼此分开地对线张力和线储存量进行匹配。紧接着来描述带有不同的要求的不同曲线走向。

虚线在300-65°之间的节拍角度范围内具有很小的偏转量，即将储存相对少的装订线2。在120°节拍角度的情况下可发现装订线2的相对很大的偏转量并且因此可在已经装订的书芯中确定很大的张力。在位于150°与300°之间的节拍角度范围内进行的装订期间，曲线走向近似与在默认设置中曲线走向相同。这样的曲线走向适用于由坚固但相对很薄的纸构成的非常紧密的(satt)书芯，其厚度比起在以默认设置形成的书芯的情况中更小。

点线示出了最常用的书芯的默认设置，并且在在300-65°之间的节拍角度范围内具有更大的偏转量，即比起在之前所描述的虚线的情况下将储存更多的装订线2。此外，在120°节拍角度的情况下得到相对来说更小的张紧运动。

实线示出了在节拍角度为120°时相对大的线储备和较小的张紧运动。在折叠纸张(Falzbogen)较厚的情况下使用该曲线走向。对于该曲线走向，可制造较厚然而较松的书芯。

与现有技术的在图4中示出的可能的两种曲线走向相比，在彼此独立地执行储存和张紧装订线时，即在借助于唯一的执行器29尤其借助于伺服驱动装置驱动线张紧器件7时，在图5中获得可能的曲线走向的基本上更大的易变性。

Claims (7)

1. 一种用于线装订书芯尤其用于利用鼓风来进行线装订的方法，包括以下方法步骤：储存一定长度的装订线(2)、张紧所述装订线(2)以及线装订书芯，其特征在于，彼此独立地执行储存一定长度的所述装订线(2)和张紧所述装订线(2)。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对所述储存和张紧分别利用不同的规定来操控唯一的执行器(29)以用于储存一定长度的所述装订线(2)和用于张紧所述装订线(2)。

3. 根据权利要求1或者2中任一项所述的方法，其特征在于，使可围绕轴中心线(25)旋转的唯一的小管轴(24)围绕所述轴中心线(25)旋转以用于储存一定长度的所述装订线(2)和用于张紧所述装订线(2)。

4. 一种用于线装订书芯尤其用于利用鼓风来进行线装订的装置，该装置带有线张紧器件(7)，其中，借助于所述线张紧器件(7)可储存和张紧装订线(2)，其特征在于，借助于唯一的执行器(29)尤其借助于伺服驱动装置来驱动所述线张紧器件(7)。

5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述线张紧器件(7)具有可围绕轴中心线(25)旋转的小管轴(24)。

6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述小管轴(24)中且垂直于所述小管轴(24)的轴中心线(25)彼此沿轴向隔开地布置有多个分别容纳装订线(2)的小管(26)。

7. 一种书籍生产线，其带有根据权利要求4至6中任一项的装置。

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