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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Buchbindereimaschine mit einer Vorrichtung zum Fügen von Zusatzteilen wie Fälzel, Hinterklebepapier o. dgl. am Buchblockrücken gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
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Zur Formstabilisierung klebegebundener, fadengesiegelter oder fadengehefteter Buchblocks werden im Klebebinder Fälzelstreifen bzw. in der Buchfertigungsstraße Gazestreifen und/oder Hinterklebestreifen auf den Buchblockrücken geklebt. Dazu sind Vorrichtungen bekannt, die über eine Transporteinrichtung verfügen, welche die Buchblöcke in vertikaler Ausrichtung mit entweder nach oben oder nach unten weisendem Rücken entweder kontinuierlich oder intermittierend zu den verschiedenen Bearbeitungsstationen führen.
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Des weiteren umfassen diese Vorrichtungen wenigstens eine Bearbeitungsstation, welche das Material von einem Vorrat, insbesondere einer Rolle abzieht und abhängig vom Format des Produktes in einer ersten Position (Schneideposition) auf eine gewünschte Länge und Breite zuschneidet und mithilfe einer Transportplatte in eine zweite Position überführt und dort auf den zuvor mit Klebstoff vorbereiteten Buchblockrücken auflegt. Für einen sicheren Transport des Materials von der ersten in die zweite Position ist die Transportplatte als Saugplatte oder Saugtisch ausgebildet und zur Unterdruckversorgung durch eine Saugleitung mit einer Vakuumpumpe verbunden. Die Saugleitung beinhaltet ein schaltbares Ventil, welches in der zweiten Position der Transportplatte diese von der Unterdruckversorgung trennt. Gleichzeitig wird der Materialstreifen, unterstützt durch kurzzeitiges Beaufschlagen der Transportplatte mit Druckluft, auf den mit Klebstoff versehenen Buchblockrücken abgelegt.
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In automatisierten Anlagen wird das Vorhandensein eines Zusatzteiles an der Saugplatte bzw. auf dem Buchblockrücken durch einen Sensor im Sinne einer Anwesenheitskontrolle erfasst. Dazu wird entweder der Druck in der Saugleitung mit einem Vakuumwächter überwacht oder der noch nicht angelegte Überstand des bereits an dem Buchblockrücken gefügten Materialstreifens am Buchblockrücken mit einem optischen Sensor, meist einer Lichtschranke erfasst.
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Die zur Bereitstellung der Saugluft eingesetzten Vakuumpumpen erzeugen bei einem kleinen Volumenstrom eine große Druckdifferenz. Formatabhängig decken die Materialstreifen nur einen Teil der Saugöffnungen in der Transportplatte ab. An den nicht durch den Materialstreifen abgedeckten Saugöffnungen wird Luft angesaugt, wodurch der Unterdruck an den durch den Materialstreifen abgedeckten und den Materialstreifen haltenden Saugöffnungen reduziert wird. Dadurch reduziert sich zum einen das Haltevermögen der Transportplatte. Darüber hinaus verändert sich so der Unterdruck derart, dass kein Arbeitsbereich des Vakuumwächters gefunden werden kann, mit dem dieser für alle Formatbereiche sicher das Anliegen eines Materialstreifens feststellen kann. Um den vollen Unterdruck an denjenigen Saugöffnungen zu erhalten, die den Materialstreifen fixieren, werden die übrigen Saugöffnungen einzeln oder zu Gruppen zusammengefasst beim Rüstvorgang manuell abgeklebt oder durch manuell zu betätigende Ventile von der Saugleitung getrennt. Beide Vorgehensweisen sind aufwendig und fehleranfällig, wodurch sich die Verfügbarkeit der Vorrichtung stark reduziert.
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Aus
DE 10 2006 044 156 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, wobei die Saugöffnungen des Fälzeltisches (der Transportplatte) einzeln oder zu Gruppen zusammengefasst durch jeweils einen Ejektor mit Unterdruck versorgt werden. Durch entsprechende Ventile in der Druckluftversorgung dieser Ejektoren können einzelne Saugöffnungen bzw. Gruppen von Saugöffnungen aktiviert oder deaktiviert werden. Die Ejektoren sind dabei bevorzugt direkt an den Saugöffnungen in der Transportplatte angeordnet oder Bestandteil der Transportplatte. Durch an das Format des Materialstreifens angepasstes Aktivieren bzw. Deaktivieren der Ejektoren und die kurzen Saugleitungen kann der Energiebedarf reduziert werden. Je feiner die Auflösung sein soll, desto mehr Ejektoren und diesen zugeordnete Ventile sind erforderlich. Damit erhöht sich wiederum der Aufwand für das Rüsten sowie die Komplexität der Vorrichtung. Durch Integration der Ejektoren und der damit erforderlichen Druckluftanschlüsse in die Transportplatte erhöht sich die bewegte Masse, wodurch aufgrund der Maschinendynamik die mechanische Leistung der Vorrichtung begrenzt ist.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Druckweiterverarbeitung insbesondere zum Fügen eines Zusatzteiles wie einem Fälzel, Hinterklebepapier o. dgl. mit einem Blattstapel wie beispielsweise einem Buchblock zu schaffen, welche die genannten Nachteile bekannter Vorrichtungen beseitigt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Transportplatte einer Hinterklebestation, insbesondere einer Fälzelstation im Klebebinder oder einer Kapitalstation einer Buchfertigungsstraße als Saugplatte gestaltet. Die Vorrichtung umfasst darüber hinaus ein Sensorsystem, um das Vorhandensein eines Zusatzmaterials an der Saugplatte zu erfassen, das unabhängig von der den Materialstreifen an der Transportplatte haltenden Saugluft arbeitet. Erfindungsgemäß umfasst das Sensorsystem dazu eine separate Öffnung in der Saugplatte, deren Versorgung mit Unterdruck vorzugsweise durch ein Luftführungssystem erfolgt, das getrennt ist von einem weiteren Luftführungssystem, welches für das Fixieren des Zusatzmaterial an der Transportplatte genutzt wird. Vorzugsweise umfasst das Luftführungssystem des Sensorsystems dazu eine eigene den erforderlichen Unterdruck bereitstellenden Einrichtung, welche durch eine Unterdruckleitung mit der separaten Öffnung in der Saugplatte verbunden ist. Der Druck in dieser Unterdruckleitung wird durch einen Vakuumwächter überwacht, der mit einer Steuerung verbunden ist, welche das Sensorsignal verarbeitet, vorzugsweise der Steuerung des Klebebinders bzw. der Buchfertigungsstraße.
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Aufgrund er getrennten Luftführungssysteme wird die vom Sensor aufgenommene Messgröße nicht durch Saugöffnungen beeinflusst, welche nicht oder nur teilweise von dem zu fügenden Zusatzteiles abgedeckt oder manuell abgeklebt und nicht von der Saugleitung getrennt sind. Vorzugweise befindet sich diese separate Öffnung in demjenigen Bereich der Saugplatte, der durch den Materialstreifen unabhängig von dessen Format bedeckt wird. Die Funktion des Sensorsystem bleibt somit von dem zu verarbeitenden Format auch ohne Rüsten unbeeinflusst. Darüber hinaus ermöglichen die getrennten Luftführungssysteme eine unabhängige Auslegung der beiden Luftführungssysteme und insbesondere deren Verdichter und damit eine Optimierung hinsichtlich der Hauptfunktion. Vorzugsweise wird für das Fixieren des Zusatzteiles ein Verdichter eingesetzt, welcher einen ausreichend großen Volumenstrom zur Verfügung stellt, sodass die Haltefunktion sichergestellt ist, ohne dazu nicht vom Zusatzteil bedeckte Saugöffnungen zu verschließen oder von der Saugluft zu trennen. Ein formatabhängiges Rüsten der Saugplatte kann so entfallen. Vorzugsweise ist der Kompressor ein Seitenkanalverdichter, dessen Saugleistung abhängig von dem Format und den Materialeigenschaften des Zusatzteiles sowie dem Vorhandensein eines zu hinterklebenden Buchblockes von der Steuerung des Klebebinders bzw. der Buchfertigungsstraße durch einstellen einer geeigneten Drehzahl gesteuert wird, sodass der Energiebedarf produktabhängig minimiert werden kann.
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Das Lösen den Materialstreifens von der Saugplatte bei bzw. nach dem Fügen an den Buchrücken wird durch kurzzeitiges Beaufschlagen der Saugplatte mit Druckluft unterstützt. Vorzugweise wird dazu Druckluft in die Saugleitung unmittelbar an der oder direkt in die Saugplatte eingeleitet, wodurch die Verluste insbesondere saugseitig klein gehalten werden.
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Die Verfügbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Vergleich zu Vorrichtungen gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik deutlich verbessert, da auf das Rüsten der Saugplatte ebenso verzichtet wird wie auf Ventile in der Saugleitung oder dem Sensorsystem, was darüber hinaus den Verschleiß sowie die Fehlerwahrscheinlichkeit reduziert.
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1 Fügevorrichtung einer Buchfertigungsstraße (Kapitalstation) in schematischer, perspektivischer Darstellung
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2 Fügevorrichtung eines Klebebinders (Fälzelstation) in schematischer, perspektivischer Darstellung
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3 Überführungseinrichtung der Kapitalstation mit Buchblock und Zusatzteil in schematischer, perspektivischer Darstellung
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4a Schnitt durch Saugplatte der Überführungseinrichtung, geschnitten durch Saugöffnungen zum Halten
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4b Schnitt durch Saugplatte der Überführungseinrichtung, geschnitten durch Saugöffnung zur Detektion
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1 zeigt als ein erstes Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Vorrichtung (29) zum Fügen von Zusatzteilen (23), die Bestandteil einer Buchfertigungsstrasse ist, in der Buchblocks (26) mit nach oben weisenden Buchblockrücken (27), zwischen Transportketten einer nicht dargestellten Fördereinrichtung eingespannt, in Rückenlängsrichtung intermittierend mit einem festgelegten Förderhub transportiert werden.
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Diese Fügevorrichtung (29) besteht im Wesentlichen aus einer Zuführungseinrichtung (22), welche das Zusatzteil (23) von einer horizontal drehbar gelagerten Rolle (24) als Zusatzteilevorrat abrollt, mit Kreismessern (33) auf die gewünschte Länge und mit einem Quermesser (34) auf die gewünschte Breite zuschneidet und diesen Materialzuschnitt (23) in einer Bereitstellungsposition (25) für die weiteren Prozesse verfügbar macht und aus einer Überführungseinrichtung (1), welche das Zusatzteil (23) aus dieser Bereitstellungsposition (25) aufnimmt und durch eine im Wesentlichen schwenkende Bewegung auf den bereits mit Klebstoff benetzten Buchblockrücken (27) während der Stillstandphase der nicht dargestellten Fördereinrichtung aufspendet.
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Diese Überführungseinheit (1) ist wie in 3 dargestellt derart in einem Paar Schwenkarme (37) gelagert, dass die räumliche Orientierung der Saugplatte (2) während des Schwenkens aus der Bereitstellungsposition (25) auf den Buchblockrücken (27) im Wesentlichen unverändert horizontal beibehalten wird. Dabei fixiert die Saugplatte (2) das Zusatzteil (23) durch Saugluft, die durch zahlreiche Saugöffnungen (6) durch die Bodenplatte (4) tritt (vgl. 4a). Um diese Saugöffnungen (6) mit Saugluft zu versorgen, ist die Saugplatte (2) durch eine Saugluftleitung (8) mit einem Kompressor (36), vorzugsweise einem Seitenkanalverdichter verbunden. Die Saugplatte (2) ist als Hohlkörper ausgebildet, der sich vorzugsweise aus einer die Saugöffnungen (6 und 7) beinhaltenden Bodenplatte (4) und einem die Lager (21) und Saug- und Druckluftleitungen (8, 15, 10) aufnehmendem Deckel (5) durch eine Verschraubung (20) verbunden zusammensetzt.
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Um das Lösen des Zusatzmaterials (23) von der Saugplatte (2) beim Aufspenden auf den Buchblockrücken (27) zu unterstützen, ist die Saugplatte (2) durch Druckluftleitungen (10 und 12) mit einer nicht dargestellten Druckluftversorgung verbunden. Um die Saugplatte (2) zeitlich gesteuert, kurzzeitig mit Druckluft beaufschlagen zu können, beinhaltet die Druckluftleitung (10 und 12) ein schaltbares Ventil (13), das über eine Signalleitung (14) mit der nicht dargestellten Steuerung der Vorrichtung verbunden ist. Vorzugsweise ist der Abschnitt (10) der Druckluftleitung, die das schaltbare Ventil (13) mit der Saugplatte (2) verbindet sehr kurz, um eine gute Dynamik der Überführungseinheit (1) hinsichtlich der kurzzeitigen Beaufschlagung mit Druckluft zu erzielen. Dazu ist es vorteilhaft, das Ventil (13) direkt an dem Saugtisch (2) zu befestigen.
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Darüber hinaus umfasst die Überführungseinrichtung (1) ein Sensorsystem (3) als Funktionsüberwachung. Dieses Sensorsystem (3) besteht aus einer Vakuumleitung (15), die wie in 4b dargestellt an die separate Saugöffnung (7) des Sensorsystem (3) in der Saugplatte (2) angeschlossen ist. Der Unterdruck in dieser Vakuumleitung (15) wird durch einen Vakuumwächter (16) überwacht, der über die Signalleitung (17) mit der nicht dargestellten Steuerung (S) der Vorrichtung vorzugsweise der Buchbindereimaschine verbunden ist. Diese Steuerung verarbeitet das Signal des Vakuumwächters (16) mit weiteren Informationen, um das Vorhandensein oder Fehlen eines erwarteten Zusatzteils (23) am Saugtisch (2) festzustellen, im Falle des Fehlens diesen Fehler dem Bediener anzuzeigen und eine geeignete Prozedur zur Fehlerbehandlung zu starten. Saugseitig ist der Vakuumwächter (16) durch eine Vakuumleitung (15) mit einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung, vorzugsweise einem Ejektor (18) verbunden, der über eine Druckluftleitung (19) mit der erforderlichen Energie versorgt wird. Diese Druckluftleitungen (19) ist über ein nicht dargestelltes Verteilerstück mit der Druckluftleitung (12) für das Lösen des Zusatzteils (23) von der Saugplatte (2) verbunden.
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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie in 2 dargestellt eine Vorrichtung (35) zum Fügen von Zusatzmaterial, insbesondere von Fälzelstreifen, die Bestandteil eines Klebebinders ist, in dem die Buch- oder Broschurblöcke (26) mit nach unten weisenden Blockrücken (27), in Transportklammern einer nicht dargestellten Fördereinrichtung eingespannt, in Rückenlängsrichtung kontinuierlich transportiert werden.
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Diese Fügevorrichtung (35) besteht wie auch das erste Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus einer Zuführungseinrichtung (22), welche das Zusatzteil (23) von einer horizontal drehbar gelagerten Rolle (24) als Zusatzteilevorrat abrollt, mit Kreismessern (33) auf die gewünschte Länge zuschneidet und auf die Saugplatte (2) einer sich in einer Bereitstellungsposition (25) befindliche Überführungseinrichtung (1) transportiert. Die Saugplatte (2) der Überführungseinrichtung (1) bewegt sich umlaufend in einer vertikalen Ebene, wobei die im wesentlichen horizontale räumliche Orientierung der Saugplatte beibehalten wird. Während des Überganges von der Bereitstellungsposition (25) an den Blockrücken (27) wird das Zusatzteil von dem an der Saugplatte (2) befestigten Quermesser (34) in der erforderlichen Breite zugeschnitten und damit von dem Zusatzteilevorrat (24) getrennt.
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Während der Überführung aus der Bereitstellungsposition (25) an den Blockrücken (27) wird das Zusatzteil (23) an der Saugplatte (2) fixiert, indem an den Saugöffnungen (6) der Saugplatte (2) Saugluft anliegt (vgl. 4a). Dazu ist die Saugplatte (2) als Hohlkörper ausgeführt, der sich im Wesentlichen aus einer Bodenplatte (4) mit den Saugöffnungen (6) und einem Deckel (5) mit Lagern (21) und wenigsten einem Anschluss für die Saugluftleitung (8) zusammensetzt, über die der Saugtisch von einem Kompressor (36), vorzugsweise einem Seitenkanalverdichter, mit einem Saugluftstrom versorgt wird.
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Darüber hinaus umfasst die Überführungseinrichtung (1) ein Sensorsystem (3), mit dem das Vorhandensein eines Zusatzteiles (23) an der Saugplatte (2) kontrolliert wird. Dieses Sensorsystem (3) beinhaltet wie in 4b dargestellt wenigstens eine separate Saugöffnung (7), die vorzugsweise in demjenigen Bereich der Saugplatte (2) liegt, der von allen für die Vorrichtung (35) spezifizierten Formate für die Zusatzteile (23) bedeckt wird. Diese wenigstens eine Saugöffnung (7) des Sensorsystems (3) wird über eine Vakuumleitung (15) von einer unterdruck erzeugenden Einrichtung, vorzugsweise einem über eine Druckluftleitung (19) versorgten Ejektor (18) mit Unterdruck beaufschlagt, der über einen in der Vakuumleitung (15) messenden Vakuumwächter (16) überwacht wird. Die Druckluftleitung (19) ist über ein nicht dargestelltes Verteilerstück mit der Druckluftleitung (12) für das Lösen des Zusatzteils (23) von der Saugplatte (2) verbunden. Die Signalleitung (17) des Vakuumwächters (16) ist mit der nicht dargestellten Steuerung (S) der Vorrichtung, vorzugsweise der Buchbindereimaschine verbunden, sodass diese das Signal des Vakuumwächters (16) mit weiteren Informationen verarbeitet werden kann, um das Vorhandensein oder Fehlen eines erwarteten Zusatzteils (23) am Saugtisch (2) festzustellen. Im Falle des Fehlens wird durch die Steuerung dieser Fehler dem Bediener zur Anzeige gebracht und eine geeignete Prozedur zur Fehlerbehandlung gestartet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006044156 A1 [0006]
