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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abpressen
von zwischen Klemmplatten gehaltenen und nach unten frei liegenden Buchrücken in
einer Abpreßstation.
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Ein Arbeitsschritt beim Buchbinden ist das Abpressen der Buchrücken.
Hierbei werden die außenliegenden Bereiche des Buchrückens abgepreßt und nach außen
zurückgedrückt und zurückgebogen, so daß der Buchrücken insgesamt die Form einer
Rundung annimmt und damit diejenige Form, die er im fertig gebundenen Buch aufweist.
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Während man sich in den Anfangszeiten der Buchbindertechnik hierzu
schrittweise arbeitender Vorrichtungen bediente, bei denen ein Stauchstempel mit
einer Rundung gemäß der für den Buchrücken gewünschten Form gegen diesen gedrückt
wurde, sind auch schon kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen bekannt.
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Die britische Patentschrift 646 923 beschreibt eine Vorrichtung, in
der die noch ungebundenen und zwischen Klemmplatten gehaltenen Bücher an einer Walze
entlangbewegt werden, deren Mantelfläche entsprechend der für den Buchrücken gewünschten
Rundform ausgebildet ist und die mit elastischem Druck gegen die sich an ihr vorbeibewegenden
Buchrücken gepreßt wird. Der Buchrücken wird dabei im wesentlichen gestaucht, wobei
die Stärke der Stauchung nicht nur vom Anpreßdruck .der Walze, sondern auch von
der Zusammendrückbarkeit des Buchrückens bzw. des Buchpapiers abhängt.
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Die USA.-Patentschrift 2 516 446 beschreibt eine andere kontinuierlich
arbeitende Vorrichtung, bei der nicht eine einzige Walze, sondern mehrere Scheiben
an den Buchrücken angedrückt werden. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Abpreßstation
auf, die aus einer Vielzahl von entlang der Bahn der Bücher abwechselnd links und
rechts von dieser sich drehenden und sich an die Buchrücken anlegenden Scheiben
besteht, wobei die Achsen der Scheiben gegenüber der senkrechten Längsmittelebene
der Bücher verschieden geneigt sind. Bei dieser bekannten Vorrichtung drücken die
Scheiben mit ihren Mantelflächen gegen den Buchrücken und üben dabei Druck- oder
Verdichtungskräfte aus. Die Praxis hat gezeigt, daß eine solche Anordnung der Scheiben
zu einer nur geringen Abpressung oder Abrundung des Buchrückens führt. Dies liegt
an der nur geringen Zusammendrückbarkeit von Papier. Beim Vorbeiführen des Buchrückens
an den Scheiben nimmt dieser zwar die ihm von den Scheiben unter Formschluß aufgezwungene
Gestalt an, die er aber nach dem Verlassen der Abpreßstation zum Teil wieder verliert,
da Papier eine gewisse Elastizität hat und in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Ausbildung einer Vorrichtung,
die unter Berücksichtigung der geringen Zusammendrückbarkeit von Papier den Buchrücken
so abpreßt, daß er die bei Verlassen der Abpreßstation aufweisende Form für immer
beibehält. Ausgehend von der eben beschriebenen bekannten Vorrichtung löst die Erfindung
diese Aufgabe dadurch, daß die Scheiben mit ihren Stirnseiten auf die Buchrücken
einwirken, die Stirnseiten der Scheiben gegen die Laufrichtung der Bücher geneigt
sind und die Drehrichtung der Scheiben an der Berührungsstelle mit den Buchrücken
nach außen gerichtet ist.
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Da die Scheiben mit ihren Stirnseiten auf die Buchrücken einwirken
und diese an der Berührungsstelle unter Reibungsschluß in ihrer Drehrichtung nach
außen mitnehmen, tritt ein Umlenken oder Umknicken des Buchrückens ein. Die einzelnen
den Buchrücken bildenden Buchseiten behalten diese durch das Umlenken oder Umknicken
eingenommene Form auch nach Verlassen der Abpreßstation bei, da Papier einem Umknicken
einen geringeren Widerstand als einem Zusammenstauchen entgegensetzt und seine Rückfederung
gegenüber Umknicken geringer als gegenüber Zusammenstauchen ist. Die Buchrücken
verlassen die erfindungsgemäß ausgebildete Abpreßstation in einwandfrei abgepreßter
Form und behalten diese Form für immer bei.
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Beim Durchlauf durch die Abpreßstation sollen die Buchrücken ihre
abgepreßte Endform allmählich annehmen. Die sich nacheinander an den Buchrücken
anlegenden Scheiben sollen einen stetigen übergang zwischen der Ausgangs- und der
Endform des Buchrückens bewirken. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung
vor, daß die Stirnseiten der in Laufrichtung der Bücher weiter hinten stehenden
Scheiben einen spitzeren Winkel mit der senkrechten Längsmittelebene der Bücher
einschließen als die weiter vorn stehenden. Die mit dem Buchrücken zuerst in Eingriff
gelangenden Scheiben liegen damit fast noch parallel zum Buchrücken und wirken im
wesentlichen nur auf dessen Mittelbereich ein, während die später mit dem Buchrücken
in Eingriff gelangenden Scheiben sich stärker an die weiter außen liegenden Bereiche
des Buchrückens anlegen und diese unter Reibungsschluß mitnehmen und umbiegen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die auf die Buchrücken
einwirkenden Stirnseiten der Scheiben radiale Rillen auf, die z. B. aus den Buchrücken
herausgequetschten Leim aufnehmen.
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Gemäß einem weiteren Merimal der Erfindung stehen die Scheiben, die
einen spitzeren Winkel mit der senkrechten Längsmittelebene der Bücher einschließen,
näher an der Ebene der Laufrichtung der Bücher als die übrigen Scheiben.
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Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die
Erfindung nun weiter beschrieben. Dabei ist F i g. 1 eine perspektivische Gesamtansicht
der Abpreßstation in Verbindung mit einer Station zum Abrunden der Schnittseiten
der Bücher, F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der Transportmittel zum Vorbeibewegen
der Bücher an der Abpreßstation, F i g. 3 in größerem Maßstab eine perspektivische
Teilansicht einer Abpreßstation, F.i g. 4 bis 6 in schematischer Darstellung Aufsichten
auf eingeklemmte Buchrücken und die unter verschiedenen Winkeln an den Buchrücken
anliegenden Scheiben und F i g. 7 die perspektivische Darstellung einer einzigen,
sich an einen Buchrücken andrückenden Scheibe. Die die Buchrücken haltenden Klemmvorrichtungen
1 bestehen aus Klemmplatten 2 und 5, die in einer Führung 4 laufen. Die Bücher werden
zwischen die innere Klemmplatte 2 und die äußere " Klemmplatte 5 gespannt. Die Klemmplatten
2 und 5 stehen unter Federdruck.
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Zum Abrunden der Schnittseiten werden die Bücher auf eine Gegendruckplatte
9 gelegt, die in der
Bewegungsrichtung der Bücher hin- und herbeweglich
gelagert ist. Die Gegendruckplatte 9 ist in Querrichtung konkav und in Längsrichtung
gerade. Sie weist die für die Buchrücken gewünschte Form auf.
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Oberhalb der Gegendruckplatte 9 ist ein Stempel 12 angeordnet. Dessen
Stirnfläche ist in Querrichtung konvex und in Längsrichtung gerade. Er weist die
für die Schnittseiten der Bücher gewünschte Form auf. Der Stempel 12 ist an einer
nach oben verlaufenden Platte 13 befestigt, die senkrecht in einer Halterung 14
hin- und herbeweglich ist. Durch starke Zugfedern 15 wird sie nach unten vorgespannt.
Die Halterung selbst führt eine Drehbewegung aus. Hierzu ist sie auf den Kurbelzapfen
16 der beiden Kurbeln 17 von Kurbelwellen 18 gelagert. Die Kurbelwellen
18
laufen in nicht dargestellten, ortsfesten Lagern.
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Bei richtiger Synchronisation kommt ein zwischen die Klemmplatten
2 und 5 eingeklemmtes Buch, dessen Rücken und Schnittseiten frei liegen, in dem
Zeitaugenblick über der Gegendruckplatte 9 an, in dem die Kurbeln 17 sich in Aufwärtsrichtung
des Buches drehen und ein Nocken die Klemmplatte 5 gerade teilweise freigegeben
hat. Bei der Weiterdrehung der Kurbel 17 in Richtung auf das Buch, wobei
dieses kontinuierlich weitergeführt wird, tritt der Stempel 12 zwischen die Platten
2 und 5 ein und stößt auf die Schnittseiten des Buches, so daß diese in Querrichtung
eingebogen und das Buch gleichzeitig nach unten gedrückt wird, so daß der Buchrücken
auf die Gegendruckplatte 9 aufstößt. Dabei erfolgt die Abrundung der Schnittseiten.
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Beim Auftreffen und Anhalten des Stempels 12 auf dem Buch geben die
Federn 15 elastisch nach, um damit die Drehung aufzufangen, und die Gegendruckplatte
9 läuft mit dem Buch geradlinig weiter.
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Die Abpreßstation ist ortsfest angeordnet. Die F i g. 1. und 3 zeigen,
daß Scheiben 19 jeden Buchrücken auf einer Seite seiner Mittellinie und Scheiben
20 den Buchrücken auf der anderen Seite erfassen. Im gezeigten Beispiel haben die
Scheiben flache Stirnseiten und einen Durchmesser von etwa 100 mm. Bei einer Durchlaufgeschwindigkeit
der Bücher von 100 m/min. haben sie eine Drehzahl von etwa 100 n/min. Die Stirnseiten
der Scheiben 19 haben sternförmig verlaufende Schlitze 21. Diese Angaben dienen
nur als Anhalt und sind nicht bindend. Lediglich der Scheibendurchmesser sollte
ausreichend groß und die Scheibengeschwindigkeit ausreichend hoch sein. Nach F i
g. 1 liegen je drei Scheiben 19 bzw. 20 beiderseits der Mittellinie der Buchrücken.
Die Scheibe, auf die der Buchrücken zuerst auftrifft, ist gegenüber der Waagerechten
nur verhältnismäßig schwach geneigt. Der Winkel, den die nächste Scheibe mit der
Waagerechten bildet, ist etwas größer, und die dritte Scheibe liegt in einer gegenüber
der Waagerechten um etwa 45° geneigten Ebene. Die erste Scheibe übt auf das Buch
einen verhältnismäßig geringen Druck aus, um das Abpressen allmählich zu beginnen.
Die zweite Scheibe übt einen größeren Druck aus und die dritte Scheibe ist so eingestellt.
daß der von ihr ausgeübte Druck das Abpressen vervollständigt und die Buchbindung
bewirkt. Während dieser Vorgänge halten die nach innen ragenden Kanten der Klemmplatten
2 und 5 (s. F i g. 4 bis 6) die Buchseiten fest verankert und verhindern, ,daß diese
nach oben wegrutschen. Die Seiten des Buches werden weiter leicht eingedrückt, so
daß eine wirklich dauerhafte Bindung entsteht. Obwohl drei Scheiben auf jeder Seite
bereits zufriedenstellend arbeiten, kann in bestimmten Fällen eine größere Zahl
von Scheiben wünschenswert sein. Ebenso kann die Drehzahl der Scheiben im Verhältnis
zu der Durchlaufgeschwindigkeit der Bücher schwanken.
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Die Scheiben 19 und 20 sind in Halterungen 19 a und 20 a drehbar gelagert.
Diese Halterungen 19 a und 20 a schließen gegenüber der Bewegungsrichtung der Bücher
einen stumpfen Winkel ein. Dadurch ergibt sich eine bestimmte Neigung der Stirnseiten
der Scheiben gegen die Buchrücken und diese ist zusammen mit der Drehrichtung der
Scheiben so gewählt, daß die Drehrichtung der Scheiben an der Berührungsstelle mit
den Buchrücken nach außen gerichtet ist. Nur mit einem Abschnitt liegen die Scheiben
an dem Buchrücken an. Da jeder dieser Abschnitte nur einen verhältnismäßig schmalen
Winkel umfaßt, verläuft die auf die Buchrücken ausgeübte Ablenk- und Umbiegekraft
im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung der Bücher. Soweit dies möglich ist,
zeigen dies die F i g. 3 und 7, in die die Drehrichtung der Scheiben eingezeichnet
ist. Die F i g. 4 bis 6 zeigen weiter, daß die unteren Enden 2 b und
5 b der Klemmplatten 2 und 5 nach innen abgebogen sind und mit ihren entsprechend
schräg nach innen geneigten Innenflächen 2 a und 5 a in die Buchrücken drücken und
diese dadurch fester einklemmen.
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Die zwischen den Stirnseiten der Seheiben 19, 20
und den Buchrücken
auftretende Reibung muß ausreichen, um die Buchseiten um das zum Abpressen erforderliche
Maß auseinanderzubreiten. Der Druck zwischen den Scheiben und jedem Buchrücken sollte
so sein, daß er das Abpressen durch Aufwärtsdrücken gegen die Buchrücken unterstützt,
während der Reibungsschluß die Buchrücken bis zur Bildung der Bindung auseinanderdrückt.
Die in den Scheiben verlaufenden Rillen 21 können dabei zur Aufnahme von Leim von
dem Buchrücken dienen. Die Stirnseiten der Scheiben können poliert sein und aus
gehärtetem Stahl bestehen oder mit Chrom plattiert werden, das z. B. bis auf Spiegelglanz
poliert wird.
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Durch den in den F i g. 1 bis 6 in seinen verschiedenen Stufen gezeigten
Abpreßvorgang werden die Rückenkanten der Druckbögen stetig nach außen gedrückt,
während sie gleichzeitig auseinandergefaltet und die äußersten Druckbögen an den
Endkanten der Klemmplatten besonders stark abgebogen werden, so daß sie gefaltet
werden und einen guten Halt für die weiteren Bindevorgänge darstellen.
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Der Transport der Klemmvorrichtungen 1 erfolgt gemäß den F
i g. 1, 2 und 3 mit einer Kette 22, die die Klemmvorrichtungen durch die gesamte
Maschine zieht. Die Kette läuft in Führungen und wird von einem Kettenrad 23 angetrieben,
das über eine Welle 24 und einen Kettentrieb 26 an einen Motor 25 angekuppelt ist.
Die Welle 24 ist die Hauptantriebswelle. Sie ist mit einer Kupplungs- und Bremsvorrichtung
27 versehen. Bei ausgerückter Kupplung 27 und noch stillstehenden Klemmvorrichtungen
kann der Motor 25 daher bereits auf voller Geschwindigkeit laufen. Bei plötzlichem
Einrücken werden die Klemmvorrichtungen 1 dann praktisch sofort auf volle Geschwindigkeit
gebracht. Unmittelbar nach dem Abpressen wird die Welle 24 abgekuppelt und die Bremse
27 eingesetzt. Die Klemmvorrichtungen 1 halten augenblicklich an.
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Die Welle 24 treibt über einen Kettentrieb 28 und
ein
Zahnradpaar 29 eine weitere Welle 30 an, die in Längsrichtung der Maschine verläuft.
Von der Welle 30 wird die Drehbewegung über einen Kettentrieb 31 nach oben
auf eine Welle 32 übertragen, die über ein Umlenkgetriebe 33 die beiden Kurbelwellen
18 antreibt. Das ganze ist so synchronisiert, daß die Kurbel 17 sich in Richtung
auf die Klemmvorrichtung 1 nach unten bewegt, wenn diese über der Gegendruckplatte
9 ankommt. Die Gegendruckplatte 9 läuft mit jedem Buch mit und schnellt anschließend
unter das nächste Buch zurück. Beim Eintreffen der nächsten Buchklemme unter den
Kurbeln 17 beginnen diese ihre nächste Umdrehung und schwingen wieder nach
unten.
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Bei den Scheiben 19 und 20- braucht nur die gewählte
Geschwindigkeit aufrecht erhalten zu werden. Eine besondere Synchronisation ist
nicht erforderlich. Die Scheiben werden ebenfalls von dem Kettentrieb 31 angetrieben,
der eine Zwischenkette antreibt, die ein Kettenrad 34 antreibt.
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Bei den Halterungen 19 a und 20 a der Scheiben 19 und 20 handelt es
sich um in Lagern 35 gehaltene Wellen. Der Neigungswinkel dieser Lager in den zu
der Durchlaufrichtung parallelen und senkrechten Ebenen ist verstellbar. Die Lager
können auf verschiedene Weise verstellt werden. Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführung
werden die Lager mit Schrauben 36 auf senkrechte Bügel 37 aufgeklemmt. Jedes Lager
35 ist in einer zu der Klemmvorrichtung senkrecht liegenden Ebene verschwenkbar.
Die Bügel 37
sind ihrerseits um eine senkrechte Achse um eine Befestigung
37 a schwenkbar. In der Horizontalen können sie mit Schrauben 38 verstellt
werden. Daraus folgt, daß die Neigung der Scheiben 19 und 20 in allen Ebenen verändert
werden kann. Wie die F i g. 4 bis 6 zeigen, berühren die hintereinanderliegenden
Scheiben 19 die Buchrücken auch jeweils an von der Mittellinie weiter entfernten
Punkten bzw. jeweils weiter außen.
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Die Halterungen 19 a und 20 a der beiden Scheiben-Reihen weisen in
verschiedenen Lagern gelagertf Wellen auf, die über ein Umlenkgetriebe 39 von der
Wellen 40 bzw. 41 angetrieben werden. Die Weller enden in Kardangelenken
42 bzw. 43. An erforderlichen Stellen sind Feder-Nut-Verbindungen
vorgesehen.