DE102013002942A1

DE102013002942A1 - Einhängemaschine

Info

Publication number: DE102013002942A1
Application number: DE201310002942
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Mueller Martini Holding AG
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-09-04

Abstract

Bei einer Einhängemaschine mit horizontalem Blockzufuhrtransport, waagerechtem Deckenzufuhrtransport und vertikalem Transport zum ganzflächigen Beleimen und Zusammenflügen erfolgt der vertikale Transport des Blocks durch Transportmittel, die nicht in das Innere des Blocks eingreifen, um jegliche Beschädigungen des Blocks zu vermeiden. Üblicherweise wird bei dieser Gattung von Einhängemaschinen der vertikale Blocktransport zum Zusammenfügen durch ein in die Mitte des Blocks eingreifendes Schwert vorgenommen. Beim vertikalen Blocktransport wird der Block aus der Endposition des horizontalen Blockzufuhrtransports (Eckposition) durch einen Heberechen 7 bei präziser Seitenführung 12 durch Leimwalzen 16, die die ganzflächige Beleimung vornehmen, hindurchgeführt und dann von Einhängeschienen 40, die den Block zusammen mit der Decke im Falzbereich spannen, übernommen und in eine obere Endstellung gebracht. Auf dem Wege nach oben werden die Deckenpappen kontrolliert und positionsgenau, über schwenkbare Saugleisten 41 gehalten, an den Block angeklappt. Danach wird das zusammengefügte Buch durch Druckwalzen 45a und 45b übernommen, die die Decke an den Block anrollen und das Buch aus dem Einhängebereich befördern.

Description

Zur Herstellung eines fertigen Buches wird ein Buchblock, der bereits Arbeitsprozesse wie Dreiseiten-Beschnitt und ggf.. Runden und Kapitalen durchlaufen hat, mit einer Buchdecke zusammengebracht, wobei die äußeren Vorsatzblätter des Buchblocks vollflächig mit der Innenseite der Decke verleimt werden. Das so entstandene Buch wird dann in einem weiteren Prozess ganzflächig und im Falzbereich gepresst.
Beim Einhängevorgang wird üblicherweise der Buchblock mit dem Rücken nach oben liegend in der Mitte geöffnet und an ein schwertförmiges Sattelblech übergeben, das den Block in vertikaler Richtung nach oben befördert. Dabei passiert der Block Leimwalzen auf beiden Seiten und wird an den Außenflächen mit Leim versehen. Auf dem weiteren Weg nach oben trifft der Blockrücken auf den Schrenzbereich einer waagerecht mit der Innenseite nach unten liegenden Decke und nimmt diese zentrisch auf. Beim weiteren Weg nach oben werden nun die Deckenseiten an den beleimten Block angeklappt und ggf. angerollt. Eine Lösung dieser Art wird bereits im Kaiserlichen Patent 289477 vorgeschlagen. Bei diesem Vorschlag werden die Sattelbleche an einer kontinuierlich laufenden Kette geführt und schlagen an der unteren und oberen Kettenumlenkung herum, wobei die Abgabe des fertigen Buchs an die Auslage erschwert wird. Bei einem Vorschlag nach US 3009180 hat die Kette eine Stillstandzeit währenddessen die Blocks zugeführt werden und die eingehängten Bücher ausgelegt werden.
Weitere Vorschläge wie beispielsweise in DE 3805114 oder DE 1950185 zeigen, zwei zueinander versetzte Kettenbahnen, die die Sattelbleche wie ein Paternoster führen und den Block stets in der gleichen Richtung halten. Aus 2 beider Vorschläge wird der enorme Platzbedarf und mechanische Aufwand dieser Lösungen deutlich. Diese Ausführung hat sich in der industriellen Fertigung von Büchern als Standard durchgesetzt.
Zur Vermeidung des großen Platzbedarfs und Aufwands wurde eine Lösung vorgestellt mit DE 19639575 , bei der die Kettenführung der Sattelbleche nicht in Richtung der Sattelbleche sondern rechtwinklig dazu erfolgt. Der Platzbedarf wird geringer, weil die Sattelbleche nicht mehr in ihrem Eckmaß umeinander herum geführt werden müssen, sondern relativ dicht aneinander vorbei können.
Eine Lösung gemäß EP 2508352 versucht den Platzbedarf der umlaufenden Kettenführung zu vermeiden, indem bei einer Aufwärtsbewegung die Beleimung des Blocks erfolgt, die Decke aufgenommen, angeklappt und angerollt wird und dann nach kurzem Stillstand das eingehängte Buch auf der gleichen Bahn zurückgefördert wird. Der Transport erfolgt durch ein Sattelblech, das in die Mitte des Blocks eingreift. Beim Rückhub nach unten mit dem eingehängten Block entsteht das besondere Problem, dass der Vorderschnitt des Buches auf einen schmalen Schacht treffen kann, in den das Sattelblech eintaucht. Es wird vorausgesetzt, dass die beiden Hälften des Blocks weit genug aufspreizen. Das kann aber bei dünnen oder leicht gekrümmten Papier nicht garantiert werden.
Alle mit dem Sattelblech arbeitenden Maschinen haben ein paar gravierende Nachteile. Die Blocks, die mittig geteilt auf den nach oben spitzen Sattelblechen hängen, können an den Seiten herunterhängen und ihre Form verlieren, insbesondere, wenn das Papier und die Bindung weich sind.
Bei empfindlichen Papieren kann es Markierungen von den oberen Kanten der Sattelbleche und auch Reibmarkierungen von den Flächen der Sattelbleche am Block ergeben.
Beim Eintauchen des Teilers in die Blockmitte können die Blattkanten beschädigt werden. Das ist besonders kritisch, wenn die Blätter des Blocks sehr dick sind, weil dadurch die Gefahr des Vorstoßen der Teilerspitze gegen die Blattkante steigt. Bei sehr dünnen Blättern besteht dagegen die Gefahr, dass die von dem eindringenden Teiler ausgehende Reibkraft an den Blättern diese nach hinten knautscht.
Zur Vermeidung des Durchhängens der aufgesattelten Blocks schlägt DD 47118 vor, die Blocks mit dem Rücken nach unten zu verarbeiten und sie von oben nach unten durch die Beleimeinrichtung und Zusammenführung mit der Decke führen. Diese Lösung kommt aber auch nicht ohne Teiler bleche und Stützbleche aus, so dass das Markierungsproblem und das Problem der Blattkantenbeschädigung auch bei dieser Lösung besteht.
Gemäß DE 19955993 wird der Block durch je eine Klemmplatte auf beiden Seiten erfasst, nachdem die Vorsatzblätter abgespreizt wurden und sich außerhalb der Klemmplatten befinden. Bei einem Aufwärtshub werden die freien Vorsatzblätter an Beleimeinrichtungen angesaugt über eine fliegende Beleimung durch adhäsiven Kontakt an den Leimwalzen beleimt.
Die Klemmplatten greifen innerhalb eines Vorsatzblattes, wenn es sich um normale Hardcoverbücher handelt. Der eigentliche Block wird durch das innere Vorsatzblatt geschützt und dem äußeren Vorsatzblatt kann die Beanspruchung bei der fliegenden Beleimung wohl zugemutet werden. Ein großer Teil der Einzelbuchpruktion sind Fotrobücher oder ähnliches, die nicht zwangsläufig Vorsatzblätter haben. Dann hat diese Lösung sowohl ein Problem durch Druckmarkierungen auf bedruckten Flächen und mit der Beleimung.
Auf dem weiteren Weg nach oben wird die Decke aufgenommen und angeklappt. Das eingehängte Buch wird dann durch in den Falz des Buches eingreifende Schienen übernommen und ausgelegt. Die Klemmplatten bewegen sich für den nächsten Takt wieder nach unten. Die Lösung vermeidet die erwähnten Nachteile der Sattelblechmaschinen. Die vorgesehene Beleimung ist jedoch nachteilig. Die Beleimung über adhäsiven Kontakt setzt zunächst einen anfänglichen Druck-Kontakt der Leimwalzen mit dem Block direkt am Rücken voraus. Der adhäsive Kontakt der fliegenden Beleimung ist nur schwer aufrecht zu erhalten, wenn ein sehr dünner Leimauftrag erfolgt. Es besteht die Gefahr von Leimaussetzern. Vermeidung von Leimfilmabriss setzt eine wirklich ganzflächige homogene Beleimung voraus. Rautenmuster zur Reduzierung des Leimbedarfs wie üblich sind dabei nicht möglich. Eine dickere Leimschicht bedeutet aber Nachteile beim Trocknen.
Bei den meisten Vorschlägen wird der Block mit dem Rücken nach oben transportiert. Bei der Patentanmeldung DE 102011101851 erfolgt der Transport des Blocks flachliegend. Die Beleimung erfolgt nicht am Block sondern auf der Innenseite der Decke, Bei Durchlauf durch die Maschine wird der Block zunächst flachliegend auf die erste Deckenseite gelegt. Danach wird die zweite Deckenseite auf die Oberseite des Blocks geklappt.
Dabei hängt die Einhängegenauigkeit von der stabilen Form der Decke und des Blocks ab. Die Einsatzmöglichkeit ist dadurch beschränkt auf die Verarbeitung von Blocks geringerer Dicke mit geradem Rücken. Für wellig liegende Papiere und gerundete Rücken ist das System nicht geeignet. Der Markteinsatz dieser Lösung erfolgte ursprünglich für die Fertigung von Kinderbüchern, die dünn steif und gerade sind. Die Beleimung der Decke erfolgte über eine Leimwalze mit aufgesetzter dem Format angepasster Matrize. Diese Lösung ist wegen der Wechselzeit der Matrize nur für größere Auflagen wirtschaftlich
Bei der nach DE 102011101851 modifizierten Lösung erfolgt die Beleimung mit einem Heißkleber durch eine rechtwinklig zum Transport hin und hergehende Leimdüse auf die Innenseite der Decke.
Durch die beschränkte Größe der Düse erfolgt der Leimauftrag in mehreren Streifen, die eine Breite entsprechend der Düsenbreite haben. Dadurch sind für die Beleimung viele Transportschritte, die sich mit den Arbeitsbewegungen der Düse abwechseln, nötig. Der Leimauftrag benötigt darum viel Zeit und beschränkt die Leistung der Maschine.
Ein großer Nachteil des Beleimungsverfahrens ergibt sich daraus, dass der erste Leimstreifen zeitlich weit vor dem letzten Leimstreifen aufgebracht wird. Es wird ein Heißkleber mit einer langen offenen Zeit benötigt (Nachkleber) und es muss eine relativ dicke Leimschicht aufgetragen werden, damit beim Anklappen der zweiten Deckenseite noch eine sichere Klebeverbindung erfolgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gestaltung einer Einhängemaschine, die die Nachteile durch den Transport über Sattelbleche bezüglich Markierungen und Beschädigung des Papiers vermeidet, für die Fertigung von Einzelprodukten geeignet ist und andererseits eine dünnschichtige, ganzflächige homogene Beleimung der Buchblockaußenseiten erfüllt.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung gemäß den Patenansprüchen 1 bis 12
Es werden Buchblocks und Hardcoverdecken manuell oder automatisch zugeführt. und zu einem fertigen Buch zusammengefügt. Beide Teile des Buches durchlaufen verschiedene Stationen. Dabei ist es wichtig, dass die Wege von Decke und Buchblock durch die Maschine hindurch gleich lang sind, damit im Falle des Nichtzusammenpassens ein Stopp der Maschine ohne Erzeugung von Ausschuss oder gar eine Ausschleusung der nicht zusammenpassenden Teile möglich ist. Block und Decke werden im gleichen Maschinentakt der Maschine zugeführt, nachdem sie vorher identifiziert worden sind.
Für eine effektive Produktion insbesondere von Einzelbüchern ist es wichtig, die Zusammengehörigkeit von Decke und Block automatisch sicherzustellen und Ausschuss zu vermeiden. Dafür werden zweckmäßigerweise Block und Decke mit Barcodes versehen, die nicht nur die Identität der Teile sicherstellen sondern auch gleichzeitig die Formateinstellung der Maschine steuern. Für die wirtschaftliche Fertigung von Einzelbüchern muss die Formatverstellzeit minimal sein.
Der Buchblock wird mit dem Rücken nach oben von Hand oder durch automatische Zuführmittel in die Startposition gebracht. Hier wird der Block gescannt, um seine Identität festzustellen und das Format zu erkennen.
Wenn der Block mit der zugehörigen Decke übereinstimmt, wird er horizontal z. B. durch einen Schieber in einen Riementransport geschoben. bis in eine Ausrichtposition. Der Block steht in einem Schacht und kann allseitig ausgerichtet werden, bevor er von den Riemen eingespannt wird. Der Riementransport besteht aus zwei Riemen links und rechts, die dicht am Rücken den Block einspannen und in Längsrichtung des Rückens transportieren können.
Wenn der Block nicht zur Decke passt, wird er nicht in die Transportriemen geschoben und kann durch geeignete Mittel auch ausgeschleust werden.
Im nächsten Maschinentakt wird der Block nun durch die Transportriemen in eine Eckposition gebracht. Die Riemen öffnen dort und legen den Block mit seinem Vorderschnitt auf einem Heberechen ab. Seitlich werden die Blocks dabei gestützt und gerade gehalten. Die tragenden Stege des Rechens sind normalerweise gerade. Sie passen dann zu einem Block mit geradem Rücken:
Bei gerundeten Blocks muss die Blockmitte unterstützt werden, damit die Rückenrundung stabilisiert wird. Dafür gibt es auf Mitte Blockdicke eine von unten zustellbare Formschiene. Sie wird vorzugsweise durch automatische Formatverstellung so eingestellt, dass ihre Oberkante gegenüber den Tragstegflächen des Rechens entsprechend der Bogenhöhe der Rundung vorsteht und dadurch den Block in seiner Mitte unterstützt.
Der Block ist nun bereit für den vertikalen Hub zum Beleimen und Zusammenfügen.
Zeitlich parallel wird die Decke automatisch durch ein Anlegeband oder auch von Hand flachliegend in die Startposition gebracht. Hier wird die Decke gescannt. (z. B. Barcode) Wenn sie zu dem gleichzeitig in der Block-Startposition befindlichen Block passt, wird sie von einem Transport z. B. hin und her bewegten Deckentransportschienen mit integrierten Saugern erfasst und in die Vorformstation gebracht.
Wenn die Decke nicht zum Block passt, wird sie nicht transportiert und ggf. ausgeschleust.
In der Vorformstation wird die Decke horizontal ausgerichtet und im Rückenbereich ggf. vorgerundet. Bei der Rückenvorformung wird der mittlere Deckenteil (Schrenz) der Rundung des Blockrückens angepasst. Dazu dient unten vorzugsweise ein stufenlos auf den Rundungsradius einstellbares aus Lamellen bestehendes Formstück wie es unter EP 1350634 , bekannt geworden ist, das durch einen Hub nach oben die Vorformung erzeugt. Als Gegenhalt dienen auf der Oberseite Schienen, die in den Falzbereich der Decke eingreifen. Diese Gegenschienen werden automatisch auf die Schrenzbreite der Decke, die im wesentlichen der Blockdicke entspricht, eingestellt. Das Vorformelement ist vorteilhafterweise beheizt.
Bei Büchern mit geradem Rücken wird der Schrenzbereich durch Leisten von unten gehoben und die Gegenschienen drücken direkt neben dem Schrenz in den Falzbereich der Decke und erzeugen so eine scharfkantige kleine Abkantung des Deckenüberzugsmaterials, die später einen schönen eckigen Rücken ermöglicht. Der Schrenzbereich bildet zu den Deckenpappen ein Hutprofil, in das der Blockrüchen beim Zusammenfügen hinein fährt.
Im nächsten Maschinentakt wird die Decke durch die Deckentransportschienen in die Zusammenfügposition gebracht. Sie wird in dieser Position durch seitliche Führungen exakt mittig gehalten und von den Deckentransportschienen an die mit Saugern versehenen Einhängeschienen übergeben. Die Decke ist bereit für den Block.
Anstelle der Deckentransportschienen mit Saugern kann der Transport auch durch Zugmittel mit Transporteuren erfolgen.
Der Einhängevorgang beginnt damit, dass der Block durch den Heberechen zwischen Leimwalzen hindurch transportiert wird. Ihre Umfangsgeschwindigkeit entspricht der Hebegeschwindigkeit des Rechens und sie unterstützen den Transport durch den Rechen. Die Leimwalzen drücken leicht gegen den Buchblock und beleimen ihn ganzflächig. Zum Ende des Blocks hin lüften die Leimwalzen leicht ab, um Leimverschmierung zu vermeiden. Um an der Kopf und Fußkante des Blocks Leimverschmierungen zu vermeiden, können die Leimauftragswalzen in einem schmalen Streifen im Bereich von Kopf- und Fußkante des Blocks frei geschabt werden. Diese schmalen Schaber werden automatisch auf Blockhöhe eingestellt.
Um ein Vorstoßen des Blockrückens gegen die Leimwalzen zu vermeiden, können diese vorzugsweise bei Durchlauf der Blockrückenkante leicht lüften. Das ist von Bedeutung für Produkte mit aufbauendem Rücken.
Die Beleimung kann in Hotmelt oder in Kaltleim erfolgen. Als Leimwerke werden an sich bekannte Lösungen verwendet, bei denen entweder der Leim in einem Gehäuse bevorratet ist, durch eine Walze aufgenommen und auf die Auftragswalze übertragen wird, oder aber der Leim zwischen zwei Walzen in der Mitte zugeführt wird und von einer dieser Walzen auf den Block übertragen wird.
Die Besonderheit bei diesem Vorschlag ist, dass die Leimauftragswalze möglichst weit oberhalb der Leimaufnahmewalze liegt, um einerseits Platz für die Deckentransportschienen und andererseits Platz für das Einklappen der Deckenpappen an den Block zu haben und um möglichst dicht mit der Leimauftragswalze als Kontaktwalze zum Block an die Deckenzufuhrebene heranzukommen. Durch letzteres kann der Hub des Heberechens maximal groß sein und die Leimauftragswalze kann den Vertikaltransport möglichst lange unterstützen.
Der Block trifft dann mit seinem Rücken auf den Rückenbereich der bereitliegenden Decke, die zum Zeitpunkt des Zusammentreffens durch die Einhängeschienen bereits vertikal beschleunigt wird. Bei synchroner vertikaler Geschwindigkeit von Einhängeschienen und Buchblock schließen die Einhängeschienen und spannen damit Block und Decke im Falzbereich der Decke dicht am Blockrücken zusammen. Sie übernehmen damit in beschränktem Maße auch die Funktion von Falzformschienen. Der Transport erfolgt nun durch die Einhängeschienen unter Mithilfe der Leimwalze.
Die Einhängeschienen enthalten schwenkbare Saugleisten, die die beiden Deckenpappen ansaugen und während des vertikalen Hubes kontinuierlich und kontrolliert an den Block anschwenken. Diese Saugleisten übernehmen in ihrer unteren Stellung die Decke von den Deckentransportschienen bei positiver Überlappung der Ansaugwirkung.
Der Schwenkpunkt der Saugleisten liegt in der Berührungsstelle der Einhängeschienen mit dem Block. Die Lagerung für die Schwenkbewegung ist außerhalb des Größtformats kopf- und fußseitig angeordnet.
Auf dem Wege nach oben passieren die Einhängeschienen und die Blockrückenkante die Position eines unteren Druckwalzenpaares. Die unteren Druckwalzen drehen mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der Hebegeschwindigkeit entspricht und schließen auf Kontakt an den Buchblock, wobei die Decke inzwischen vollständig angeklappt ist, und transportieren ihn weiter nach oben in eine direkt über den unteren Druckwalzen liegende Stillstandsposition, wo die Einhängeschienen lüften und ihre Hubbewegung stoppen.
Das untere Druckwalzenpaar fördert den Block nun weiter, wobei er in ein oberes Druckwalzenpaar einläuft, das im Abstand des kleinsten Formates oberhalb des unteren Druckwalzenpaares angeordnet ist, und den Block synchron zu dem unteren Druckwalzenpaar laufend bis in eine obere Endstellung bringt.
Dabei läuft der Block mit dem Rücken voran in eine geöffnete Klammer. Die Klammer schließt und das obere Druckwalzenpaar öffnet. Die Klammer schwenkt nun um eine seitlich davon liegende Drehachse um vorzugsweise 90° bis 120° und bringt dabei den Block geklammert in eine waagerechte Position bzw. eine Position mit Gefälle. Dabei legt sich der rückennahe Bereich des Buches auf ein Ausfuhrband.
Das Transportband übernimmt das Buch im Stillstand, wenn die Klammer öffnet, oder es wird durch geeignete Mittel herausgeschoben.
Auf dem Ausfuhrtransportband kann das Buch entnommen werden oder zu einer Falznachpresseinrichtung weitertransportiert werden.
Die Falznachpresseinrichtung in an sich bekannter Ausführung dient dazu, den Falzbereich des Buches nachzuformen. Dabei pressen Falzformschienen das Buch im Falzbereich, nachdem eventuell für die ganzflächige Beleimung des Blocks verwendeter Kaltleim etwas abgebunden ist, und sorgen dafür, dass zwischen den Vorsatzblättern des Blocks und dem Falzbereich der Decke eine haltbare Verbindung entsteht. Die Schienen sind zweckmäßigerweise beheizt. Die Wärme sorgt dafür, dass während der Kontaktzeit der Falzformschienen der Kaltleim endgültig abbindet.
Bei Verwendung von Hotmelt für die Beleimung entfällt die Beheizung der Falzformschienen. Hierbei reicht nur der Druck der Falzformschienen für eine dauerhafte Verbindung aus, wenn die Bücher direkt vom Einhängen kommen und der Leim noch warm ist.
Vorteilhaft ist in der hier vorgeschlagenen Gesamtanordnung‚ dass durch die Einhängeschienen beim Zusammenfügen von Block und Decke bereits ein Anpressen erfolgt, wobei auch der Falzbereich der Decke durch Übertragung des Leims vom Block mit Leim benetzt wurde. In der Falznachpresseinrichtung wird dann nicht eine unbeleimte Fläche (Falzbereich der Decke) gegen eine beleimte, halb getrocknete bzw. halb abgekühlte Fläche (Block) gedrückt, sondern beide Klebepartner sind bereits mit noch klebrigen Leimschichten benetzt, die sich durch Druck miteinander verbinden.
Nachfolgend ist eine vorteilhafte Ausgestaltung dargestellt und beschrieben.
1 zeigt einen Schnitt durch den vertikalen Materialtransport vor Beginn des Einhängehubes
2 zeigt einen Schnitt durch den vertikalen Materialtransport beim Kontakt von Decke und Block
3 zeigt eine Seitenansicht passend zu 1
4a, b und c zeigen die Abstützung des Block-Vorderschnitts bei geraden und gerundeten Büchern
5a und b zeigen die Wirkung von Einhängeschiene und Saugleiste am Block
6a und b zeigen im Detail die Schwenklagerung der Saugschiene an der Einhängeschiene
7a und 7b zeigen die Vorformung einer Decke für gerade Rücken.
Wie in 1, 2 und 3 dargestellt, besteht die Maschine aus einer Blockzufuhreinrichtung mit Ausrichtung A, einem Vertikaltransport B, Leimwerkseinheiten C, einem Deckenzufuhrtransport mit Deckenvorformung V, einer Einhängeeinrichtung E und einer Ausfuhreinrichtung F.
Nicht dargestellt ist eine in der Blockausfuhr angeordnete Falznachpresseinrichtung
Blocktransport:
Blocks werden mit dem Rücken nach oben auf die höhenkonstante Platte 1 angelegt Sie werden durch die Seitenführung 2 gestützt. In dieser Position (Einfuhrposition) wird der Block gescannt..
Gemäß Barcode Information wird die Seitenführung 2 auf Blockdicke eingestellt.
Ein nicht dargestellter Schieber schiebt nun den Block in die Ausrichtposition A, sofern der Block zur Decke passt. Dort wird der Block durch den Rechen 3 an der Führung 4 auf Blockbreite nach oben geschoben, so dass er gegen die Ausrichtplatte 5 gedrückt wird. Der Block wird nun durch den Riementransport 6 nahe dem Rücken gespannt, wobei sich die Riemen automatisch an die Blockdicke anpassen.
Der Riementransport 6 bringt den Block in die Eckposition B. Der Heberechen 7 ist so weit heruntergefahren, dass der einfahrende Block nicht anstößt. Nachdem der Block die Eckposition erreicht hat, hebt der Rechen 7 genau auf die Formatbreite des Blocks, die dem Barcode entnommen wurde. Die Hubbewegung des Rechens erfolgt durch die Ketten 8, die über Führungsstücke 9, die an einer Führungsstange 10 vertikal verschiebbar sind. Die Rechen 7 sind mit einem Träger 11 mit den Führungen 9 verbunden. Die Riemen 6 öffnen, nachdem der Heberechen seine Formatanpassung an die Blockbreite beendet hat, auf ein Maximalmaß unabhängig von der Blockdicke. Der Block wird nun vom Heberechen allein getragen und seitlich durch die Stützführungen 12 gestützt. Der Heberechnen hebt im weiteren Ablauf den Block nach oben, seitlich gestützt durch die Stützführungen 12 und die Führungen 13 Die Oberkante der Rechenelemente 7 liegt oberhalb des Trägers 11, damit sich die Rechenelemente zwischen die geöffneten Riemen 6 schieben können um einen maximalen Hub des Heberechens zu ermöglichen.
Die Rechenelemente 7 bieten für den Vorderschnitt des Blocks eine gerade Tragfläche. Das ist gut für Blocks mit geradem Rücken.
Blocks mit gerundetem Rücken müssen in der Blockmitte gestützt werden, damit die Rundung stabil bleibt.
Dafür gibt es wie 4b zeigt, eine über die ganze Höhe des Blocks reichende in Blockmitte wirkende Leiste 14 mit Rundung an der Oberkante. Sie ist gegenüber den Rechenelementen 7 höhenverstellbar in Schlitzen 7a in den Rechenelementen 7 über eine Verstellung 15.
Bei runden Blocks wird die Leiste 14 gegenüber der Oberkante der Rechenelemente um ein Maß x ausgefahren und stützt die Blockmitte ab.
Für gerade Bücher wird die Leiste zurückgezogen, wie 4a zeigt
Der Heberechen transportiert den Block zwischen die Leimauftragswalzen 16. Diese sind durch einen nicht dargestellten Antrieb mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die der Hubgeschwindigkeit des Heberechens entspricht. Der Transport erfolgt nun durch den Heberechen unterstützt durch die Leimwalze bis in die Rendezvous-Position, wo der Blockrücken in den Rückenbereich der Decke fährt.
Die Leimauftragswalzen 16 sind zusammen mit den Leimaufnahmewalzen 17 in einem Gehäuse 18 gelagert. Durch den Schaber 19 erhält die Leimaufnahmewalze 17 einen Leimfilm, den sie dann auf die Leimauftragswalze 16 überträgt.
Beim Durchlauf des Blocks durch die Leimauftragswalzen, werden diese beispielsweise über Pneumatikzylinder (nicht dargestellt) an die Blockoberfläche leicht angedrückt.
Wenn die Blockrückenkante in den Bereich der Leimauftragswalzen läuft, werden die Leimwerke beiderseitig beispielsweise durch Pneumatikzylinder leicht geöffnet, um bei Blocks mit Rückenaufbau kein Vorstoßen vor die Leimwalzen zu haben.
Wenn das Blockende durch die Auftragswalzen 16 läuft, lüften die Leimwerke 20 über die nicht dargestellten Pneumatikzylinder leicht, um Leimverquetschungen am Vorderschnitt des Blocks zu vermeiden. Leim Verquetschungen an Kopf und Fuß können durch schmale nicht dargestellte Schaber auf der Leimauftragswalze vermieden werden. Die Schaber werden auf Blockhöhe automatisch verstellt.
Die Leimauftragswalzen 16 sind möglichst hoch und die Leimaufnahmewalzen 17 möglichst tief angeordnet, um einen Freiraum zuhaben, der ein möglichst frühes Anklappen der Decke an den Block ermöglicht und Platz für Deckenführungsschienen schafft.
Das Leimwerk ist abgedeckt mit den Platten 21, deren Oberkante als Auflage für die Decke DII dient.
Die Leimwerke werden zentrisch auf Blockdicke automatisch eingestellt durch bekannte, nicht dargestellte Verstellelemente.
Deckentransport:
Die Decken werden den Deckenführungsschienen 30 manuell oder automatisch flachliegend mit der Außenseite nach oben in einer Einfuhrposition zugeführt. Dort wird z. B. über einen Barcode die Decke identifiziert und das Format erkannt. Wenn die Decke mit dem sich in der Einfuhrposition befindlichen Block übereinstimmt, wird die Decke von einem nicht dargestellten Deckentransport, der z. B. aus hin und her bewegten Saugschienen oder aus einem Riementransport mit Transporteuren bestehen kann, in die Deckenvorform- und Ausrichtstation V transportiert. Dort wird die Decke seitlich genau ausgerichtet und vorgeformt. Für gerundete Bücher wird der Schrenzbereich S der Decke D durch das beheizte Formstück 31 vorgeformt.
Dabei drückt das Formstück 31 als ein Paket von nebeneinander liegenden Lamellen 31a, beispielsweise betätigt von einem Pneumatikzylinder, von unten gegen den Schrenzbereich S der Decke. Zwei Gegenschienen 32, die in die Falzbereiche der Decke eingreifen, stützen die Decke dabei nach oben ab. Das Formstück 31 mit seinen Lamellen 31a ist in bekannter Weise stufenlos auf Blockdicke bzw. Rundungsradius einstellbar. Siehe 6a und b Die Lamellen 31a bilden durch vertikale Verstellung zueinander eine Oberflächenstruktur, die auf Blockmitte einen Berg mit der Höhe a und dem Radius r am Scheitel aufweist. Bei anderer Blockdicke ändern sich Höhe a und Scheitelradius r.
Bei Büchern mit geradem Rücken werden zwei Stützleisten 33 im Abstand auf Blockdicke eingestellt, so dass sie auf dem Rahmen 31b des Formstücks 31 mit den zum minimalen Radius r_min verstellten Lamellen 31a aufliegen und dass ihre oberen Kanten den Schrenzbereich S der Decke dicht am Rand links und rechts abstützen, wie in 6a zu sehen.
Die Stützschienen werden dann vom Hub h11 des Formstücks mitgenommen und heben den Schrenzbereich S der Decke an, so dass die Gegenschienen 32, die auf Blockdicke bzw. Schrenzbreite b im Abstand eingestellt sind, an den Außenkanten des Schrenzstreifens S das Überzugsmaterial Ü der Decke umkanten. Siehe 6b.
Dabei verkürzt sich das Maß der aufgeschlagenen Decke. Entsprechend werden die Deckenführungsschienen 30 über Pneumatikzylinder 34 um den Hub h10 zusammen gefahren, so dass die Decke mit ihren Seitenpappen P wieder exakt geführt wird.
Bei runden Büchern werden die Stützleisten auf maximale Blockdicke eingestellt 33' und befinden sich dann außerhalb des Bewegungsbereichs des Formstücks, werden somit auch nicht mit angehoben. Sie stützen dann die Decken an den Pappenteilen P nach unten ab.
Die vorgeformte und ausgerichtete Decke wird nun, weiterhin durch die Deckenführungsschienen 30 geführt, durch einen Deckentransport in die Einhängeposition E transportiert. Vorzugweise besteht der Deckentransport aus hin und her bewegten Schienen mit Saugern, die die Decke an den beiden Deckenpappen P ansaugen und mit einem exakten Hub in eine exakte Endposition bringen.
In der Endposition wird die Decke von den Einhängeschienen 40 mit den schwenkbar daran gelagerten Saugleisten 41 übernommen. Die Decke liegt nun bereit für das Zusammentreffen mit dem Buchblock.
Einhängen:
Der vom Heberechen 7 und den Leimauftragswalzen 16 vertikal bewegte Block trifft mit seinem Rücken von unten in die durch den vorgeformten Schrenzbereich gebildete Tasche. Bevor der Blockrücken Kontakt mit der Decke hat, wird diese über die Einhängeschienen 40 bereits nach oben beschleunigt.
Die vertikale Bewegung der Einhängeschienen wird erzeugt durch den Kettentransport 42 und eine vertikale Führung mit den Führungsschienen 43 und den Führungsschlitten 44, an denen die Einhängeschienen 40 befestigt sind.
Nachdem Synchronlauf zwischen Einhängeschiene und Block erreicht ist, schließen die Einhängeschienen geringfügig um den Hub h5 und drücken den Falzbereich der Decken auf beiden Seiten an den Buchblock an, so dass sie den Blocktransport unterstützen können. Dabei wird der Leim von der beleimten Blockfläche auf das Überzugsmaterial der Decke übertragen. 5a zeigt Block und Decke kurz vor dem Kontakt
Die Saugleisten 41 sind über die Lagerhebel 41a und Zapfen 41b schwenkbar an den Einhängeschienen 40 gelagert. Der Schwenkpunkt liegt dabei in der Spitze der Nase 40a der Einhängeschienen..
Auf dem Weg nach oben erfolgt kontinuierlich ein Anklappen der Deckenpappen P an den Block. Die über Federkraft waagerecht stehenden Saugleisten 41 werden dabei über Rollen 42a an den Saugleisten, die gegen Kurvenschienen 42b laufen, geschwenkt. Siehe 5b 5b zeigt auf der linken Hälfte die Decke komplett angeklappt und auf der echten Hälfte die Decke beim Anklappen
Der Kettentransport 42 bringt die Einhängeschienen in eine obere Stellung, wo es einen Stillstand gibt. Der Blockrücken passiert dabei die geöffneten unteren Druckwalzen 45a Diese werden nun über die Zylinder 46a um den Hub h6 zusammengefahren bis auf Kontakt zum Block, wo die Deckenpappen inzwischen vollständig angeklappt sind.. Die Einhängeschienen öffnen um den Hub h5. Die unteren Druckwalzen werden nun angetrieben und fördern das Buch weiter aufwärts.
Die oberhalb der Einhängeschienen in oberer Position positionierten oberen Druckwalzen 45b werden über die Pneumatikzylinder 46b mit dem Hub h7 auf Kontakt zum Buch gefahren, sobald die Rückenkante die Position passiert. Die oberen und unteren Druckwalzen sind synchron zueinander angetrieben und fördern das Buch weiter aufwärts bis kurz vor Verlassen der oberen Druckwalze 45b durch die Vorderschnittkante (Unterkante) des Buchs.
Dabei wird die Decke an den Block angerollt, um eine blasenfreie Verleimung zwischen Block und Decke zu erreichen.
Das Buch wird am Ende des Vertikaltransports in eine geöffnete Klammer 47 gefahren. Sie besteht aus dem Klammerinnenteil 47a, dem Klammeraußenteil 47b, den Schwenkarmen 47c und der Welle 47d. Die Klammer schließt mit dem Hub h8 von maximaler Öffnung auf Buchkontakt und spannt das Buch ein. Der Hub erfolgt vorzugsweise durch Pneumatikzylinder. Dabei ist keine Einstellung auf Formatdicke erforderlich. Die oberen Druckwalzen 45b und die unteren Druckwalzen 45a öffnen auf ein Maß, das unabhängig von der Formatdicke ist. Die unteren Druckwalzen 45a öffnen dabei so weit, dass die geöffneten Einhängeschienen 40 auch bei Einstellung auf maximale Blockdicke auf dem Wege nach unten in die Übernahmeposition die unteren Druckwalzen passieren können.
Die Klammer 47 schwenkt von einem Motor getrieben über die Welle 47d um 90° bis 120° und öffnet am Ende der Schwenkbewegung um den Hub h8. Durch nicht dargestellte Mittel oder durch die Schwerkraft allein wird das Buch aus der Klammer 47 entfernt und z. B. auf ein Auslageband gebracht.
Die Klammer schwenkt geöffnet zurück in die vertikale Stellung für die Übernahme des nächsten Buchs.
Formatverstellung:
Da die Maschine insbesondere für die Verarbeitung von Einzelbüchern und kleinen Auflagen gedacht ist, sollen möglichst wenige Formatverstellungen und gar keine Wechselteile vorkommen. Viele Elemente stellen sich selbst auf die Blockdicke ein: Einfuhrtransport 6, untere Druckwalzen 45a, obere Druckwalzen 45b, Ausführklammer 47.
Die Verstellungen, die vorzugsweise durch Verstellspindeln vorgenommen werden, sind in den Darstellungen mit dem Buchstaben v gekennzeichnet und mit einem gestrichelten Richtungspfeil versehen.
Es gibt 8 Verstellachsen:

V1: Stützschiene 14 für runde Blocks in Blockausrichtung
V2: Blockdicke Einfuhrkanal 12
V3: Blockdicke Leimwerk 20
V4: Blockdicke Einhängeschienen 40
V5: Aufgeschlagene Deckenbreite, Deckenführungsschienen 30
V6: Blockdicke, Gegenschienen 32 in Deckenvorformstation
V7: Blockdicke, Stützleisten 33 in Deckenvorformstation
V8: Einstellung Formstück auf Rundungsradius.

Es befinden sich gleichzeitig bis zu drei Blocks (BI bis BIII) und drei Decken (DI bis DIII) in der Maschine in Bearbeitung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3009180 [0002]
DE 3805114 [0003]
DE 1950185 [0003]
DE 19639575 [0004]
EP 2508352 [0005]
DD 47118 [0009]
DE 19955993 [0010]
DE 102011101851 [0013, 0015]
EP 1350634 [0029]

Claims

Einhängemaschine mit einer Blockanlegestation, einer Blockausrichtung, einer Deckenanlegestation, einer Deckenvorformstation, einer ganzflächigen Beleimung des Blocks, einer Einhängeeinrichtung und einer Buchauslage, wobei die Zufuhr von Block und Decke horizontal und die Bewegung zum Zusammenfügen vertikal erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Block durch nicht in den Innenbereich des Blocks eingreifende Transportmittel, vorzugsweise durch einen den Block am Vorderschnitt tragenden Heberechen 7, in vertikaler Richtung zum ganzflächigen Beleimen der Außenseiten durch Leimwalzen 16 hindurch transportiert wird, dass Einhängeschienen 40 den Block übernehmen, ihn mit der Decke zusammen im Falzbereich spannen und in eine Endposition mit angeklappten Deckenpappen bringen, dass das zusammengefügte Buch durch Druckwalzen 45a und 45b aus dem Einhängebereich herausgefördert wird und dass die zueinander gehörenden Blocks und Decken gleichzeitig automatisch dem Zwangsablauf innerhalb der Maschine zugeführt werden
Einhängemaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der zugeführte Block in horizontaler Richtung durch einen Riementrieb 6, der den Block entlang einer Linie nahe dem Rücken des Blocks greift, transportiert wird und in einer Endstellung mit dem Vorderschnitt auf dem Heberechen 7 ablegt wird und dass der Block in dieser Position seitlich durch Führungen 12 geführt und geradflächig gehalten wird.
Einhängemaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass im Heberechen 7 eine auf Blockmitte positionierte Formschiene 14 angeordnet ist, die bei gerundeten Büchern entsprechend der Bogenhöhe x der Rundung vorgestellt wird und den Block entlang der Mitte unterstützt.
Einhängemaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Heberechen mit Greifern versehen ist, die den Block nahe des Vorderschnitts seitlich spannen.
Einhängemaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Heberechen den Block vertikal durch synchron zur Hebegeschwindigkeit laufende Leimwalzen 17 transportiert, die eine ganzflächige Beleimung erzeugen, und den Transport durch Abrollen auf der Blockoberflächeunterstützen
Einhängemaschine nach Anspruch 1, 2 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Leimwerke 20 aus Leimauftragswalzen 16 und Leimaufnahmewalzen 17 bestehen, wobei die Leimauftragswalze höher als die den Leim aus dem Behälter 18 aufnehmende Aufnahmewalze 17 und so dicht wie möglich unter der Deckenzufuhrebene angeordnet ist, und dass die Leimauftragswalzen 16 beim Einlaufen des Blocks in die Berührungslinie mit der Leimauftragswalze mit dem Rücken mit einem geringen Hub angesetzt und beim Auslaufen des Vorderschnitts wieder abgesetzt werden.
Einhängemaschine nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der vertikal transportierte Block in den Mittelteil der horizontal bereitliegenden Decke einfährt, und dass Einhängeschienen 40 beidseitig den Block mit der Decke nahe dem Rücken im Falzbereich klammern und synchron zur Hebegeschwindigkeit des Rechens 7 weitertransportieren bis in eine Endposition, wobei durch den Druck der Schienen über die gesamte Formatlänge der Leim vom beleimten Block auf den Falzbereich der Decke übertragen wird.
Einhängemaschine nach Anspruch 1, 2 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass an den Einhängeschienen 40 schwenkbare Saugschienen 41 mit Federrückstellung in die waagerechte Position angeordnet sind, die auf dem Vertikalweg die Pappen der Decke kontinuierlich an den Block schwenken, wobei die Schwenkbewegung über an den Saugschienen befestigte Rollen 42a, die gegen Kurvenschienen 42b laufen, erzeugt wird.
Einhängemaschine nach Anspruch 1, 2 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass das aus Block und Decke zusammengefügte Buch durch Druckwalzen 45a und 45b aus dem Einhängebereich herausgefördert wird, wobei die Decke zwecks Erreichen eines guten Leimkontakts auf ganzer Länge an den Block beidseitig angerollt wird
Einhängemaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenzufuhr für Verarbeitung von Büchern mit gerundetem Rücken ein stufenlos verstellbares Formstück 31 enthält, das mit der eingestellten Oberflächenkontur mit dem Scheitelradius r und der Höhe h den Mittelteil der Decke (Schrenz) bei einem Hub nach oben formt, wobei die Decke durch Gegenschienen 32 im Falzbereich gestützt wird.
Einhängemaschine nach Anspruch 1 und 10 dadurch gekennzeichnet, dass für die Verarbeitung von Büchern mit geradem Rücken Stützleisten 33 vorhanden sind, die bei Nichtbenutzung auseinander gefahren sind (33'), so dass sie die Deckenpappen unterstützen, und bei Benutzung gemäß Blockdicke b so weit zusammengefahren werden, dass sie den Mittelteil der Decke (Schrenz) unterstützen und über den Hub des Formstück 31 zwischen die Gegenschienen 32 drücken.
Einhängemaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Falzbereiche der Decke beim Verlassen der Maschine sowohl bei Verwendung von Schmelzkleber wie auch Verwendung von Kaltleim durch Druck der Einhängeschienen mit Leim benetzt sind, und dass der Einhängemaschine eine Falznachpresseinrichtung mit beheizbaren Falzpressschienen nachgeordnet ist.