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Spannvorrichtung für eine automatische
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Buchbindemaschine Die Erfindung bezieht sich auf automatische Buchbindemaschinen
und betrifft insbesondere eine Spannvorrichtung dafür.
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In einer automatischen Buchbindemaschine werden bekanntlich verschiedene
Arbeitsgänge, etwa das Beleimen und das Anleimen eines Vorsatzpapiers, automatisch
durchgeführt. Gemäß der Dt-OS 28 10 518.2 wird ein Blattstapel bzw. Buchbloclc mittels
eines endlosen Kettenförderers durch eine Anzahl von längs einer vorbestimmten Bahn
angeordneten Arbeitsstationen gefördert. Der Förderer ist dabei mit einer Anzahl
von Spannvorrichtung. l zum Verspannen bzw. Festhalten der Buchblöcke und zur sequentiellen
Förderung derselben durch die verschiedenen Arbeitsstationen versehen, an denen
die Buchbindearbeitsgänge stattfinden. Diese Arbeitsstationen umfassen einen Buchblockeinleger>
eine Richtschiene (scale), eine Schneideinrichtung bzw. ein Messer, einen Beleimer,
einen Gazeaufleger, einen9elenanleger, eine Deckenpresse, eine Austrageinrichtung
usw.. Die in den Spannvorrichtungen verspannten Buchblöcke werden dabei an der Einlegestation
verschiedenen Arbeitsgängen unterworfen, whh:rend sie vom endlosen
Kettenförderer
transportiert werden.
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Die bei einer solchen automatischen Buchbindemaschine verwendete
Spannvorrichtung umfaßt eine äußere und eine innere lslemm- bzw. Spannplatte, und
sie ist so ausgebildet, daß der Blattstapel bzw. Buchblock verspannt wird, wenn
die äußere Spannplatte an die innere Spannplatte herangeführt wird, d.h.
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wenn die Spannvorrichtung geschlossen wird; andererseits wird der
Buchblock freigegeben, wenn die äußere Spannplatte von der inneren Spannplatte wegbewegt,
d.h.. die Spannvorrichtung geöffnet wird. Bei einer speziellen Ausfühflingsform
einer bisherigen Spannvorrichtung erfolgt deren Öffnen zum Freigeben des Buchblocks
durch eine erste Steuerkurve nahe der Austragstation am Finlauf- oder Stromaufende
Ener halbkreisförmigen Streclce am einen Ende der festgelegten Bewegungsbahn. Unmittelbar
danach wird die Spannvorrichtung geschlossen und in diesem Zustand durch die halbkreisförmige
Strecke gerührt. Sodann wird die Spannvorrichtung zum Einlegen eines neuen Buchblockes
wieder durch eine zweite Steuerkurve geöffnet> die in der Nähe der Papiereinlegestation
am Aus-.
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tritts- oder Stromabende der halbkreisförmigen Stlweke angeordnet
ist.
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Bei dieser bisherigen Konstruktion wird jedoch die Spannvorrichtung
bei ihrem Umlauf um die geschlossene Bewegungsbahn zweimal betätigt, wobei infolge
dieser Betätigungen Geräusche und Schwingung erzeugt werden. Da außerdem. der Ifurvenfühler
der Spannvorrichtung zum Uffnen und Schließen derselben einen großen Hub benötigt,
wird die Bewegung des Kettenförderers beim Auftreffen des Kurvenfühlers auf die
Steuerkurven unregelmäßig. Diese Schwierigkeiten verhindern einen mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Betrieb der automatischen Buchbindemaschine, bei welcher zahlreiche
Spannvorrichtungen
in einer vorbestimmten Bahn umlaufen.
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Bei einer verbesserten bisherigen Spannvorrichtung wird eine einzige
Steuerkurve in Form einer halbkreisförmig,en, an die halbkreisförmigc Strecke angepaßten
und zwischen zwei geradlinigenKurven angeordneten Steuerkurve verwendet. Bei dieser
Konstruktion wird die Spannvorrichtung an der Austra£;station geöffnet und im Offenzustand
gehalten, bis sie an der Papiereinlegestation ankommt. Infolgedessen kann dabei
die auf das Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung æurückzuführende Ger:iusch-
und Schwingungsentwicklung vermindert werden.
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Diese Spaunvorrichtung ist jedoch immer noch mit folgenden Mängeln
behaftet: 1. Die Steuerkurveneinrichtung besitzt eine große Länge.
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2. Die Spannvorrichtung ist am Kettenförderer an zwei Punkten aufgehängt,
so daß es zur Gewährleistung einer eindeutigen und zwangsweisen Berührung des Kurvenfühlers
der umlaufenden Spannvorrichtung mit der Steuerkurve am einen Ende der Bewegungsbahn
nötig ist, die Ubergänge zwischen den geradlinigen Abschnitten und den halbkreisförmigen
Abschnitten der Steuerkurveneinrichtung mit einer speziellen Form auszubilden, die
eine gleichmäßige bzw. ruckfreie Bewegung der Spannvorrichtung zuläßt.
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Dieses Erfordernis wirft jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung
und beim Einbau der Steuerkurveneinrichtung auf.
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Ci. Da die Abrollstrecke des Kurvenfühlers groß ist, ist er einem
Großen Abrieb unterworfen, durch den seine Betriebslebensdauer verIrfirzt wird.
Außerdem erfolgt die Abrollbewegung
des Kurvenfühlers ebenfalls
mit Geräusch.
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4. Das Problem des unregelmäßigen Laufs der Spannvorrichtung bleibt
dabei nach wie vor ungelöst.
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- Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten
Spannvorrichtung für eine automatische Buchbindemaschine, bei welcher die Zahilder
Öffnungs- und Schließvorgänge der Spannvorrichtung verringert sein soll, so daß
auch die davon herrührenden Probleme der Geräusch- und Schwingungserzeugung sowie
des unregelmäßigen Laufs des Kettenförderers gemildert werden.
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Mit dieser Spannvorrichtung soll zudem die Arbeitsgeschwindigkeit
der automatischen Buchbindemaschine erhöht werden können.
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Diese Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung für eine automatische
Buchbindemaschine, bei welcher die Spannvorrichtung zur Bewegung durch eine Anzahl
von Arbeitsstationen an einem endlosen Kettenförderer montiert ist und an bestimmten
Arbeitsstationen geöffnet und geschlossen wird, bestehend aus einer an der Kette
des Kettenförderers befestigten inneren Spannplatte, einem Kurvenfühlerrahmen mit
einem ersten Positionsfühlmittel an seinem einen Ende, zwischen die innere Spannplatte
und den Kurvenfühlerrahmen eingeRi,ßen Federmitteln, um diesen Rahmen von dieser
Spannplatte wegzudrängen, und einer der inneren Spanriplatte gegenüberstehenden
äußeren Spannplatte, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Kurvenfühlerrahmens
auf erstere zu und von ihr hinweg bewegbar ist, erfindungsgemäß gelöst durch eine
an der inneren Spannplatte angebrachte und normalerweise in einem Einrückzustand
gehaltene Kupplungseinrichtung mit einem zweiten Positionsfühlmittel, durch eine
auf die Betätigung
des zweiten Positionsfühlmittels ansprechende
Einrichtung, um die äußere Spannplatte in einer Position entsprechend der vom ersten
Positionsfühlmittel abgegriffenen Position zu halten, und durch eine zwischen der
inneren Spannplatte, dem Kurvenfühlerrahmen und der äußeren Spannplatte angeordnete,
fjjr letztere vorgesehene Antriebseinrichtung zur Bewegung der außeren Spannplatte
über einen Hub entsprechend dem Doppelten des Hubs des Kurvenfühlerrahmens.
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Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung naher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt
gehaltene Aufsicht auf eine Spannvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung, Fig.
2 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3a eine schematische
Vorderansicht zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Spannvorrichtung an der Austragstation,
Fig. 3b eine Aufsicht auf die Spannvorrichtung nach Fig. 3a, Fig. Ila eine schematische
Vorderansicht zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Spannvorrichtung an der Papiereinlegestation,
Fig. 4b eine Aufsicht auf die Spannvorrichtung nach Fig. 4a und Fig. 5a bis 5c schematische
Darstellungen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Kupplung.
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GemLiß den Fig. 1 zmd 2 weist die allgemein mit 1 bezeichnete S)annvorrichtung
gemäß der Erfindung einen Mitnehmer-bzw. Kurvenftihlerrahmen 2 auf, der verschiebbar
auf zwei an der Seite eines Ifetteförderers )6 angeordneten Schäften 7 sitzt. An
den Enden der Schäfte 7 ist eine innere Spannplatte 4 befestigt, und zwischen den
Rahmen 2 und die innere Spannplatte 4 sind Druckfedern 100 eingefügt, welche ersteren
normalerweise von letzterer hinweg vorbelasten.
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Parallel zur den Schäften 5 verlaufende Schafte 5 durchsetzen verschieblich
in den beiden Enden des Rahmens 2 vorgesehene Bohrungen. An den einander zugewandten
Seiten der Schäfte 5 und 3 angebrachte Zahns tangen 7 und 8 kammen mit Ritzeln 9,
die auf am Kurvenfühlerrahmen 2 befestigten Achsen 10 drehbar gelagert sind.
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Die Schäfte 5 erstrecken sich befestigungsfrei durch die beiden Enden
der inneren Spannplatte 4, und an den Außenenden der Schäfte 5 ist eine äußere Spannplatte
11 befestigt.
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Eine Leitplatte 101 zur Führung eines eingelegten Buchblocks ist
an der Oberseite der äußeren Spannplatte 1 befestigt.
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Am Kurvenfühlerrahmen 2 ist mittels einer Halterung 12 ein Tragrahmen
13 befestigt, an dem ein Kurvenftihler 14 drehbar gelagert ist. Der Kurvenfühler
14 ist mit einer vom Rahmen 3) der Maschine getragenen Steuerkurve 15 in Berührung
bringbar.
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Wie- am besten aus Fig. 2 hervorgeht, sind zwei parallele obere-und
untere Haiterungen 16 und 17 an der einen Seite der inneren Spannplatte 4 unter
Halterung einer zylindrischen Hülse 18 zwischen sich befestigt, die einen zylindrischen
Zapfen 19 verschiebbar aufnimmt, welcher in seinem Mittelteil von einem Querstift
20 durchsetzt wird. Die beiden
Enden des Querstifts greifen in
gegenüberliegende Langlöcher 21 der Hülse 18 ein, so daß sie in lotrechter Richtung
über eine begrenzte Strecke bewegbar sind. An den beiden Enden des Querstifts 20
sind an der Außenseite derflülse 18 Rollen 22 drehbar gelagert.
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Eine an ihrer Unterseite mit ringförmig angeordneten Kupplun;szälmen
versehene obere Scheibe 23 ist auf der Hülse 18 an einem Teil über dem Querstift
20 drehbar gelagert, während unter dem Querstift 20 eine Kupplungsplatte 24 montiert
ist, die an ihrer Oberseite Kupplungszähne aufweist. Weiterhin ist auf der ifülse
18 unterhalb der Kupplungsplatte 24 eine untere Scheibe 25 drehbar gelagert. Die
untere Scheibe 25 und die Kupplungsplatte 24 sind durch einen Stift 26 verschiebbar
miteinander verbunden; eine zwischen die untere Scheibe 25 und die Kupplungsplatte
24 eingefügte Druckfeder 27 drängt dabei letztere normalerweise gegen die obere
Scheibe 23. Am oberen Ende des zylindrischen Zapfens 19 ist ein Kurvenfühler 28
drehbar gelagert.
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An mittleren Stellen des Tragrahmen 13 sind Hebel 29 und 30 angelenkt>
deren andere Enden über Stifte 31 drehbar mit oberer bzw. unterer Scheibe 23 bzw.
25 verbunden sind.
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Eine Förderkette 36 ist zur Ermöglichung einer freien Bewiegung auf
Laufrollen 55 durch eine U-profilfMörmige Führungsschiene 34 geführt, wobei diese
Leit- oder Laufrollen über Tragarme 37 von einer Platte 32 getragen werden, die
einstückig mit der inneren Spannplatte 4 verbunden ist. An der Unterseite der Fiihrungsschiene
34 ist eine Steuerkurve 58 angebracht, die mit dem vom zylindrischen Zapfen 19 getragenen
Kurvenfühler 28 in Berührung bringbar ist.
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Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend erläuterten Spannvorrichtung
anhand der Fig. 3a, gb, 4a und 4b beschrieben.
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Bei laufendem Kettenförderer bewegt sich die Spannvorrichtung gemäß
den Fig. 3a und 5b auf der Rollentragplatte 32 in Richtung des Pfeils D längs einer
vorbestimmten bzw. festgelegten Bewegungsbahn. Wenn sich die Spannvorrichtung der
Austragstation nähert, kommt der Kurvenfühler 28 in BerUhrung mit der Steuerkurve
38, wodurch der zylindrische Zapfen 19 allmählich nach unten verschoben wird. Wenn
der Zapfen 19 die tiefste Stellung erreicht, wird die Kupplungsplatte 24 durch den
Querstift 21 nach unten gedrängt> so daß die Zähne der Kupplungsplatte 24 aus
den Zähnen der oberen Scheibe 23 ausrücken. Kurze Zeit später greift der Kurvenfühler
14 an der am Maschinenrahmen angebrachten Steuerkurve 15 an, durch die er fortschreitend
verschoben wird. Wenn die Spannvorrichtung die Austragstation erreicht, wird der
Kurvenfi;hlerrahmen 2 unter Führung durch die Schäfte 5 über eine Strecke entsprechend
der größten Erhebung der Steuerkurve 15 verschoben. Infolgedessen bewegen sich die
Ritzel 9, die auf der am Rahmen 2 befestigten Welle 1C montiert bzw. gelagert sind,
über dieselbe Strecke. Da die Ritzel 9 jedoch mit den Zahnstangen 7 und 8 kämmen
und die Zahnstangen 8 an den Schäften 5 befestigt sind und letztere sich nicht axial
bewegen können, werden die Ritzel 9 unter Axialverschiebung gedreht, so daß sich
die Schäfte 5 über eine Strecke bzw.
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einen IIub entsprechend dem Dom alten der Bewegungsstrecke des ICurvenfiüllerrahmens
2 verschieben. Dabei wird die äußere Spannplatte 11 von der inneren Spannplatte
4 hinweg verschoben, die mit der Kette 36 über die Rollentragplatte 32 und die Tragarme
57 verbunden ist.
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Nachstehend ist anhand der Fig. 5a bis 5e das Einrücken der oberen
Scheibe 25 in die Kupplungsplatte an der Austragstation beschrieben. Wenn sich die
Spannvorrichtung beispielsweise in einer Richtung entsprechend der Reihenfolge der
Fig. 5a, 5c und 5d bewegt, beginnt der Kurvenfühler 28 nahe der Austragstation,
jedoch noch vor dieser, an der Steuerkurve 38 anzugreifen, doch da er seine tiefste
Stellung noch nicht erreicht, greift die Kupplungsplatte 24 gemäß Fig. 5a immer
noch mit der oberen Scheibe zusammen. Da die Spannvorrichtung hierbei einen auszutragenden
Buchblock trägt, befindet sich gleichzeitig der Kurvenfühlerrahmen 2 gemäß Fig.
5b auf Abstand von oberer und unterer Scheibe 23 bzw.
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25. Bei der Weiterbewegung der Spannvorrichtung wird der Kurvenfühler
28 durch die Steuerkurve 38 gegen die Kraft der Feder 27 in seine tiefste Stellung
gedrängt, so daß die obere Scheibe 23 gemäß Fig. 5c aus der Kupplungsplatte 24 ausrückt.
Andererseits wird der Kurvenfühler 14 gemäß Fig.
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3b durch die Steuerlalrve 15 fortschreitend verschoben. Wenn die Spann
vorrichtung die Austragstation erreicht und der Kurvenfühler 14 dabei durch die
Steuerkurve 15 gegen die Kraft der Feder 100 gemäß Fig. 3b über seinen größten Hub
verschoben worden ist, nähert sich der Kurvenfühlerrahmen 2 der oberen und der unteren
Scheibe 23 bzw. 25 unter Öffnung der Spannvorrichtung, so daß das fertiggestellte
Buch freigegeben wird. Da hierbei bei dieser Annäherung des Rahmens 2 die Kupplung
gemäß Fig, 5c immer noch ausgerückt ist, werden die obere Scheibe 23 durch den Hebel
29 entgegen dem Uhrzeigersinn und die untere Scheibe 25 durch den Hebel 30 im Uhrzeigersinn
gedreht, so daß die Vorrichtung aus dem Zustand gemäß Fig. 5b in denjenigen gemäß
Fig. 5e übergeht.
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Wenn danach der Kurvenfühler 28 durch die Feder 27 allmählich nach
oben bewegt wird, um die Kupplungsscheibe 24 gemäß Fig. 5d in Eingriff mit der oberen
Scheibe 25 zu bringen,
bleibt der ustand nach Fig. 5e, wie aus
Fig. Db hervorgeht, erhalten, so daß der Rahmen 2 gegen die Kraft der leder 100
in dieser Stellung gehalten wird. Infolgedessen wird der Abstand zwischen der inneren
Spannplatte 4 und der äußeren Spannplatte im Zustand gemäß Fig. 5e gegenüber dem
ursprünglichen Zùstand gemäß Fig. 5b um das Doppelte der größten Erhebung der Steuerkurve
15 vergrößert.
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Die auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad eingestellte Spannvorrichtung
wird auf diese Weise zu der nachgeschalteten Papiereinlegestation überführt, wobei
der Kurvenfühler 14 in einerin Eig.3b durch die strichpunktierte Linie angedeuteten
Ebene bzw. Höhe 14a gehalten wird.
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Wenn sich die Spannvorrichtung in diesem Zustand in Richtung des
Pfeils E gemäß den Fig. 4a und 4b der Buchblock Einlegestation nahert, kommt der
in der Ebene 14a gehaltene Kurvenfühler 14 in Berührung mit der am Maschinenrahmen
befestigen Steuerkurve 15a, während gleichzeitig der Kurvenfühler28 durch die an
der einen Seite der Führungsschiene 34 montierte Steuerkurve 38b allmählich nach
unten gedrängt wird. Während- der Kurvenfühler 28 gegen die Kraft der Feder 27 in
die tiefste Stellung verschoben worden ist und die obere Scheibe 23 aus der Kupplungsplatte
24 ausrückt, erreicht die Spannvorrichtung die Einlegestation. Da hierbei die Kupplung
ausgerückt ist, wird der Abstand zwischen innerer und äußerer Spannplatte durch
die Beziehung zwischen dem Kurvenfühler 14 und der Steuerkurve 15a bestimmt. Nachdem
der Buchblock bzw. Blattstapel eingelegt worden ist, wird seine Lage durch-eine
Richtschiene korrigiert, worauf der Kurvenfühler 14 durch die Feder 100 allmählich
gegen die Steuerkurve 15a nach oben gedrückt und dabei die Spannvorrichtung fortschreitend
geschlossen wird. Bei der Verlagerung des Kurvenfühlers bewegt sich die äußere Spannplatte
11 gegen
die innere Spannplatte über eine so große Strecke, daß
der Buchblock zwischen beiden Spannplatten verspannt wird. Danach bewegt sich der
Kurvenfühler 28 erneut nach oben, so daß die Kupplungsplatte 24 mit der oberen Scheibe
23 zusammengreift und hierdurch die Spannvorrichtung im Schließzustand gehalten
wird. Der Buchblock wird sodann gefördert, während er unter der Kraft der Feder
100 zwischen innerer und äußerer Spannplatte verspannt ist. Die Spannvorrichtung
wird anschließend mit in der Ebene 14b gemäß Fig. 4b befindlichem Kurvenfühier 14
wieder zur Austragstation geführt, wobei der Schließzustand dem in Fig. 5b gezeigten
Zustand entspricht.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird der Offenzustand
der Spannvorrichtung durch die eingerückte Kupplung aufrechterhalten, so daß die
Zahl der Öffnun*g;s- und Schließvorgänge der Spannvorrichtung durch Verwendung von
kurzen, an der Austragstation und der Buchblock-Einlegestation installierten Steuerkurven
verringert werden kann, wodurch nicht nur Oeräus'chbildung, Schwingung und Verschluß
vermindert werden, sondern auch die Abrollstrecke des Kurvenfühlers beträchlich
verlcürzt und dadurch seine Betriebslebensdauer verlängert wird. Da die äußere Spannplatte
nicht unmittelbar durch den KurvenfiLhlerrahmen, sondern durch Zahnstangen und Ritzel
betätigt wird, betragen Bewegungsstrecke und Geschwindigkeit des Kurvenfühlerrahmens
2 nur die Hälfte derjenigen der äußeren Spannplatte, Aus diesem Grund kann die Erhebung
der Steuerkurve zum Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung auf die Hälfte der
Steuerleurvenerhebung bei der bisherigen Vorricliiung verringert werden. Hierdurch
wird nicht nur der vmregelmäßige Lauf der Kette infolge der Berührung des Kurvenfühlers
mit der Steuerkurve gemildert, sondern auch die Neigung der Steuerkurvenfläche verringert.
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Außerdem kann die Drucklcraft der Feder 100 auf die Hälfte
herabgesetzt
werden, so daß die Möglichkeit für Ermüdungsbrüche dieser Feder verringert und die
Belastungsänderungen an der Feder 100 verkleinert werden.
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Da sich weiterhin obere tmd untere Kupplungsscheibe in entgegengesetzte
Richtungen drehen, läßt sich in vorteilhafter Weise die Zahnteilung der Kupplungszähne
halbieren, wodurch der Totgang vor dem Einrücken der ZaJ'e verkleinert und das EinrUckgerEiusch
verringert wird. Mit anderen Worten: es kann hierbei die Höhe der einzelnen Zähne
und damit die Eingrifftiefe vergrößert werden. Hierdurch werden ein eindeutigerer
Eingriff erzielt und die Festigkeit der Zähne erhöht.
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Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine Spannvorrichtung
für eine automatische Buchbindemaschine geschaffen, bei welcher die Spannvorrichtung
an einem endlosen Kettenförderer montiert ist und längs einer vorbestimmten Bahn
durch Arbeitsstationen befördert wird und wobei sich bei dieser Bewegung die äußere
Spannplatte entsprechend der Bewegung eines Kurvenfühlerrahmens zum Öffnen und Schließen
der Spannvorrichtung gegen die innere Spannplatte und von ihr hinweg verlagert.
Bei dieser Vt>rrichtung sind eine Kupplung, tun die äußere Spannplatte im geöffneten
Zustand zu halten, und ein Zahnstangen/Ritzelmechanismus zur Verschiebung der äußeren
Spannplatte über einen Hub entsprechend dem Doppelten des Hubs des Kurvenfühlerrahmens
vorgesehen.
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