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Die
Erfindung betrifft eine Buchform- und -pressmaschine zum Einpressen
und Falzeinbrennen von Büchern
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Nach
dem Einhängen
des Buchblocks in die Buchdecke wird durch das Einpressen des Buches eine
faltenfreie und dauerhafte Verklebung der Vorsätze des Buchblocks mit den
inneren Seiten der Buchdeckel erreicht. In der industriellen Buchfertigung
erfolgt dieser Arbeitsgang des Ganzpressens auf sogenannten Buchform-
und -pressmaschinen in Kombination mit dem Falzeinbrennen, bei dem
die Buchdeckenfalze geformt und verklebt werden.
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In
der
DE 44 22 783 A1 ist
eine Buchform- und -pressmaschine beschrieben, bei der eine Reihe von
Pressvorrichtungen an einem um eine vertikale Drehachse intermittierend
angetriebenen Rotor angeordnet sind, mit quasi tangential am Rotorumfang angeordneten
Pressplatten. Die Falzeinbrennvorrichtungen mit den beheizten Falzformschienen
befinden sich an den Pressvorrichtungen und werden mit diesen gemeinsam
weiterbewegt. Die Bücher
sind von der Einfuhr bis zur Ausfuhr in ein und derselben Pressvorrichtung
permanent und ganzflächig
aufgenommen. Dabei können
die Falzformschienen ununterbrochen geschlossen gehalten werden.
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In
der Ausfuhr fallen nach Öffnen
der Pressplatten die Bücher
mit ihrem Rücken
auf einen unter den Pressvorrichtungen positionierten Stempel, mit dem
die Bücher
zunächst
in vertikaler Richtung nach unten gefördert werden, um anschließend unter
Abstützung
durch einen Rechen niedergelegt und vom Stempel auf einen angetriebenen
Rollengang geschoben zu werden.
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Insbesondere
bei leichten Büchern
mit „klebriger" Buchdecke (bspw.
einer Plastikdecke) besteht die Gefahr, dass die Bücher an
den Pressplatten anhaften und nicht rechtzeitig aus den Pressvorrichtungen
herausfallen, mit der Folge von Stoppern und sonstigen Störungen im
Produktionsablauf. Andererseits kann es bei schweren Büchern zu
Deformationen am frisch geformten Buchrücken kommen, wenn diese mit
ihrem Rücken
auf den Stempel herabfallen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Buchform- und -pressmaschine
zum Einpressen und Falzeinbrennen von Büchern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 zu schaffen, die eine zuverlässige
und schonende Ausführung
der Bücher
aus den Pressvorrichtungen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Ausführvorrichtung
eine Greiferzange mit einem Paar einander mit veränderbarem
Abstand gegenüberliegende,
die Bücher
in den geformten Buchdeckenfalzen erfassende Falzklemmschienen umfasst,
mit der die geformten und abgepressten Bücher aus den Pressvorrichtungen entnehmbar
sind. Die Bücher
werden den Pressvorrichtungen gegriffen entnommen, wodurch sehr
kurze Ausführzeiten
realisierbar sind. Ein zeitlich undefiniertes Herabfallen auf nachgeordnete
Transportsysteme findet nicht statt. Die Ausfuhr erfolgt zudem produktschonend.
Die Bücher
werden beim Erfassen durch die nach innen gerichtete Falzklemmschienenbewegung
sicher von den Pressplatten gelöst
und anschließend
aus den Pressvorrichtungen herausgezogen, sodass selbst Bücher mit
anhaftendem Deckenbezug zuverlässig
ausgeführt
werden.
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Die
abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Buchausfuhr
der Buchform- und -pressmaschine.
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Bei
der gegriffenen Entnahme können
die Pressvorrichtungen in eine Führungsstellung
mit minimal geöffneten
Pressplatten gesteuert sein, wodurch die Bücher seitlich geführt werden
und ein Aufspreizen der Buchdeckel beim Erfassen der Buchdeckenfalze
verhindert wird.
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Zur
seitlichen Abstützung
der Buchdeckel nach dem Austritt der Bücher aus den Pressplatten können zumindest
die falznahen Seitenbereiche der Bücher von Führungselementen gestützt sein.
Vorzugsweise sind die Führungselemente
als an der Greiferzange aufgenommene, aus einer Rückzugsstellung
in eine Stützstellung
vor und zurück
bewegbare Stützschienen
ausgebildet.
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Für ein einfaches
Ergreifen der geformten Buchdeckenfalze durch die Greiferzange können die Falzformschienen
der Falzeinbrenneinrichtung in einem entsprechend großen Abstand
zum Buchrücken gesteuert
sein, während
die Pressvorrichtung noch geschlossen ist.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Falzklemmschienen der Greiferzange mit
einer festlegbaren Presskraft in die Buchdeckenfalze fassen, wodurch
eine kontrollierte Nachformung bzw.
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Stabilisierung
der eingebrannten Buchdeckenfalze ermöglicht wird. Mit dem Vorteil
einer besonders wirkungsvollen Stabilisierung der durch Wärmeeinwirkung
geformten Buchdeckenfalze, einhergehend mit einer dauerhaften Verklebung
der Buchdecke mit dem Buchblock können die Falzklemmschienen
der Greiferzange gekühlt
werden.
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Vorzugsweise
erfolgt die Entnahme der Bücher
durch die Greiferzange im Wesentlichen quer zu den Falzformschienen
in einer Ebene parallel zu den Pressplatten nach unten aus den Pressvorrichtungen,
wodurch die Bücher
wegen der kürzeren
Formatweite schneller entnehmbar sind. Außerdem wird die Buchentnahme
durch die Gewichtskraft der Bücher
unterstützt.
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Vorzugsweise
ist die Greiferzange um eine senkrecht zu den Pressplatten orientierte
Achse schwenkend, vor und zurück
bewegbar angetrieben. Vorteilhaft ist, wenn ein nachfolgendes Transportsystem
die Bücher
in senkrechter Lage von der Greiferzange übernimmt, sodass ein produktschonender Weitertransport
gegeben ist.
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
anhand der beigefügten, nachstehend
aufgeführten
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen
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1 in
schematisch vereinfachter Perspektivansicht eine Buchform- und -pressmaschine
mit einer Ausführstation
mit einem in die Entnahmeposition schwenkenden Buchgreifer;
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2 die
Buchform- und -pressmaschine mit der Ausführstation wie in 1 gezeigt,
im Moment der Entnahme eines Buch;
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3 die
Buchform- und -pressmaschine in einer schematischen Seitenansicht;
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4a,
b eine Schnittansicht von der Ausführstation gemäß Schnittverlauf
IV in 3 in verschiedenen Entnahmephasen.
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In
einer Bucheinhängemaschine
werden Buchblocks mit Buchdecken zu Büchern 1 verbunden.
Der Bucheinhängemaschine
ist eine Buchform- und -pressmaschine 40 nachgeordnet,
in der mit dem Einpressen des Buches 1 eine faltenfreie
und dauerhafte Verklebung der Vorsätze des Buchblocks mit den
inneren Seiten der Buchdeckel erreicht wird. Dieser Arbeitsgang
des Ganzpressens erfolgt in Kombination mit dem Falzeinbrennen,
bei dem die Buchdeckenfalze 1c geformt und verklebt werden.
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Die
zur Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführstation 45 ausgewählte Buchform- und -pressmaschine 40 besteht
aus einer Vielzahl an einem intermittierend angetriebenen Rotor 40.3 angeordneter
Pressvorrichtungen 41, wobei die Drehachse 40.4 des
Rotors 40.3 senkrecht zu den Pressvorrichtungen 41 orientiert
ist und horizontal verläuft,
sodass die Pressvorrichtungen 41 quasi über Kopf in einer vertikalen
Ebene umlaufen. Den jeweiligen Pressvorrichtungen 41 sind
Falzeinbrenneinrichtungen 42 fest zugeordnet, deren Falzformschienen 42.1 im
Wesentlichen radial zur Rotordrehachse 40.4 verlaufen.
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Die
Buchform- und -pressmaschine 40 ist dafür vorgesehen, dass die Bücher 1 ständig in
ein und derselben Pressvorrichtung 41 aufgenommen sind und
dass die durch Heizstäbe 42.2 beheizten
Falzformschienen 42.1 für
ein schonendes Falzeinbrennen ständig
geschlossen gehalten werden können.
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Die
Pressvorrichtungen 41 sind gebildet aus einem Paar einander
mit veränderbarem
Abstand gegenüberliegende
Pressplatten 41.1, die an Betätigungsarmen 41.2 aufgenommen
symmetrisch über Mitte
in eine Offenstellung 41.11, Führungsstellung 41.12 und
eine Klemmstellung 41.13 stellbar sind. Die Betätigungsarme 41.2 sind
in einer am Rotor 40.3 befestigten Führungsschiene 41.3 geführt. Die Steuermittel
zur Betätigung
der Betätigungsarme 41.2 und
damit der Pressplatten 41.1 können pneumatische, hydraulische
oder elektrische Antriebsmittel sein oder in entsprechende mechanische
Steuerkurven greifen. Der Übersicht
halber wurde auf eine konkrete Ausführung und Darstellung in den
Figuren verzichtet.
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Die
Falzformschienen 42.1 der Falzeinbrenneinrichtungen 42 sind
an Betätigungsarmen 42.3 aufgenommen,
welche in am Rotor 40.3 befestigten Führungsschienen 42.4 verschiebbar
geführt
sind und durch nicht näher
dargestellte Steuermittel betätigbar
sind, zum Formen, Halten und/oder Freigeben der Buchdeckenfalze 1c durch
die Falzformschienen 42.1. In der Freigabestellung weisen
die Falzformschienen 42.1 einen großen Abstand zum Buchrücken auf,
wodurch ein Zu- und Wegführen
der Bücher 1 in
der Bewegungsebene der Pressvorrichtungen 41 ermöglicht wird.
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Aufgrund
der intermittierenden Rotorbewegung ergibt sich die Möglichkeit
in Stillstandspositionen der Pressvorrichtungen 41 mit
ortsfesten Arbeitsstationen auf die Bücher 1 einzuwirken,
beispielsweise zum Zuführen,
Ausrichten, Nachformen, Einpressen, Ausführen, usw.
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Einer
Zuführ-
und Ausrichtstation 43 werden die Bücher 1, die aus der
Bucheinhängemaschine
in senkrechter Lage und mit nach oben weisendem Rücken 1a ausgelegt
werden, mit einer hin und her schwenkenden Buchzange 30 übergeben,
wobei die Bücher 1 gewendet
und mit ihrem Rücken 1a direkt auf
einen Ausrichttisch 43.1 der Zuführ- und Ausrichtstation 43 abgesetzt
werden. Die Bücher 1 befinden sich
dabei bereits innerhalb einer Pressvorrichtung 41, die
zunächst
in die Offenstellung 41.11 gesteuert ist und nach dem Herausschwenken
der Buchzange 30 in die Führungsstellung 41.12 geschlossen
wird, zur Ausbildung eines definierten Führungskanals mit enger Führung für die auszurichtenden
Bücher 1.
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Mit
dem Anheben des Ausrichttisches 43.1 in eine Ausrichtposition
senkt sich eine Formschiene 43.5 auf den Vorderschnitt 1b des
Buches 1 ab, welche den Buchblock nach Erfassen der Buchdeckenfalze 1c durch
die Falzformschienen 42.1 mit einer erhöhten Druckkraft in den Buchdeckenrücken drückt und
nachformt, wobei der Ausrichttisch 43.1 ggf. minimal abgesenkt
ist.
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Nach
Abschluss des Ausricht- und Nachformvorganges wird die Formschiene 43.5 nach
oben aus den Pressplatten 41.1 herausbewegt und die Pressvorrichtung 41 in
ihre Klemmstellung 41.13 gesteuert, in der die Bücher 1 bereits
einer gewissen Ganzpressung ausgesetzt sind und/oder zumindest für den rotativen
Transport sicher gehalten sind. Außerdem werden die beheizten
Falzformschienen 42.1 mit erhöhtem Druck geschlossen, zum
Formen der Buchdeckenfalze 1c. In dem Moment, wo die Formschiene 43.5 vom
Vorderschnitt 1b der Bücher 1 abhebt,
kann die Rotorbewegung einsetzen, zum Weitersetzen der Pressvorrichtungen 41 um
jeweils eine Position.
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Während ihres
intermittierenden Umlaufs durchlaufen die Pressvorrichtungen 41 eine
Pressstation 44, in der während des Rotorstillstands
eine erhöhte
Presskraft von außen
auf die Pressplatten 41.1 aufbringbar ist, zum eigentlichen
Ganzpressen der Bücher 1.
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Schließlich erreichen
die Pressvorrichtungen 41 die erfindungsgemäße Ausführstation 45,
in der die Bücher 1 den
Pressvorrichtungen 41 wieder entnommen werden. Sie weist
einen Buchgreifer 45.1 auf, der um eine Schwenkachse 45.3 hin
und her schwenkbar ist, was in den Figuren durch entsprechende Bewegungspfeile
symbolisiert ist. Die Bücher 1 werden
im Buchdeckenfalz 1c mit linken und rechten, bspw. von
Druckzylindern 45.7 betätigten
Falzklemmschienen 45.4, 45.5 erfasst und aus den
in Führungsstellung 41.12 gesteuerten
Pressvorrichtungen 41 herausgezogen, zur Überführung in
eine Auslageposition 45.11.
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Die
beiden Falzklemmschienen 45.4 und 45.5 weisen
einen dem eingebrannten Buchdeckenfalz 1c entsprechenden
Querschnitt auf, wodurch eine Nachformung bzw. Stabilisierung der
Buchdeckenfalze 1c während
dem Ausführen
der Bücher 1 aus
den Pressvorrichtungen 41 ermöglicht wird. Auf die Intensität der Nachformung
kann durch Druckeinstellung der Druckzylinder 45.7 Einfluss
genommen werden.
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Durch
ständiges
Kühlen
der Falzklemmschienen 45.4, 45.5 wird eine besonders
wirkungsvolle Stabilisierung der durch Wärmeeinwirkung geformten Buchdeckenfalze 1c erreicht,
einhergehend mit einer dauerhaften Verklebung der Buchdecke mit dem
Buchblock. Im Ausführungsbeispiel
erfolgt die Kühlung
mit einer (Wirbelrohr-)Kühldüse 45.8,
die den Falzklemmschienen 45.4, 45.5 gekühlte Luft
zuführt.
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Nachfolgend
wird ein Entnahmevorgang beschrieben: Noch während dem Transport einer Pressvorrichtung 41 in
die Ausfuhrstation 45 schwenkt der Buchgreifer 45.1,
der Pressvorrichtung 41 quasi folgend, in die entsprechende
Entnahmeposition, in der die Pressvorrichtung 41 bzgl.
der zugeordneten Falzeinbrenneinrichtung 42 zur Horizontalen
geneigt orientiert ist.
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Die
Falzformschienen 42.1 werden unterdessen zurückgezogen,
um den Falzklemmschienen 45.4, 45.5 des Buchgreifers 54.1 einen
Zugang zu den Buchdeckenfalzen 1c zu ermöglichen,
während die
Pressplatten 41.1 zunächst
in Klemmstellung 41.13 gesteuert bleiben. Das Erfassen
der Buchdeckenfalze 1c erfolgt dann in besagter Entnahmeposition
zuverlässig
und genau im gemeinsamen Stillstand von Pressvorrichtung 41 und
Buchgreifer 45.1 (siehe 4a).
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Die
Pressplatten 41.1 werden in die Führungsstellung 41.12 geöffnet und
der Buchgreifer 45.1 zieht das eingepresste und falzeingebrannte Buch 1 unter
seitlicher Abstützung
durch die Pressplatten 41.1 aus der betreffenden Pressvorrichtung 41.
Dabei könnte
bereits ein Weitertransport der Pressvorrichtung 41 erfolgen,
sodass nur eine sehr kleine Stillstandszeit zur Entnahme der Bücher 1 erforderlich
ist. Zur weiteren Abstützung
der Buchdeckel werden gelenkig an den Falzklemmschienen 45.4, 45.5 aufgenommene
Stützschienen 45.6 aus einer
zurückgezogen
Stellung in eine entsprechende Stützstellung gesteuert (siehe 4b).
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Das
entnommene Buch 1 wird in der Auslageposition 45.11,
in der das Buch 1 bzgl. seines Rückens 1a nur noch
leicht zur Horizontalen geneigt orientiert ist, in senkrechter Lage
an einen Weiterförderer 46 übergeben
und in Richtung Buchhöhe
von der Buchform- und -pressmaschine 40 weggeführt. Bei dem
Weiterförderer 46 kann
es sich bspw. um einen Klemmriemenförderer handeln, mit einem öffne- und schließbaren,
die Bücher 1 in
der Auslageposition 45.11 übernehmenden Förderabschnitt 46.1 und
einem wendelförmig
verlaufenden Förderabschnitt zum
Niederlegen der Bücher 1,
welcher in 2 durch einen wendelförmigen Transportpfeil
symbolisiert ist.
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- 1
- Buch
- 1a
- Rücken
- 1b
- Vorderschnitt
- 1c
- Falz
- 30
- Buchzange
- 40
- Buchform-
und -pressmaschine
- 40.3
- Rotor
- 40.4
- Drehachse
- 41
- Pressvorrichtung
- 41.1
- Pressplatte
- 41.2
- Betätigungsarm
- 41.3
- Führungsschiene
- 41.11
- Offenstellung
- 41.12
- Führungsstellung
- 41.13
- Klemmstellung
- 42
- Falzeinbrenneinrichtung
- 42.1
- Falzformschiene
- 42.2
- Heizstab
- 42.3
- Betätigungsarm
- 42.4
- Führungsschiene
- 43
- Zuführ- und
Ausrichtstation
- 43.1
- Ausrichttisch
- 43.5
- Formschiene
- 44
- Pressstation
- 45
- Ausführstation
- 45.1
- Buchgreifer
- 45.3
- Schwenkachse
- 45.4
- Linke
Falzklemmschiene
- 45.5
- Rechte
Falzklemmschiene
- 45.6
- Stützschiene
- 45.7
- Druckzylinder
- 45.8
- Kühldüse
- 45.11
- Auslageposition
- 46
- Weiterförderer
- 46.1
- (Übergabe-)Förderabschnitt