DE2904097A1

DE2904097A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von kleber beim binden von buechern

Info

Publication number: DE2904097A1
Application number: DE19792904097
Authority: DE
Inventors: David C Mcdaniel
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1979-02-03
Publication date: 1979-08-09
Also published as: JPS54114329A; FR2416120A1; GB2015927A; GB2015927B; CA1125960A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft das Binden von Büchern, sie bezieht sich insbesondere auf die Aufbringung eines breiten Kleberbandes auf den Rücken eines Buches in Verbindung mit der Befestigung des Bucheinbandes.

Die Erfindung ist bei der Herstellung von gebundenen als auch Paperback-Büchern verwendbar, und es wird daher zuerst beschrieben, wie der Einband dieser Buchtypen angebracht wird.

Der Körper eines hart gebundenen Buches enthält normalerweise eine Vielzahl einzelner bedruckter Blätter oder Seiten, die in Gruppen von 16 oder mehr durch eine Naht oder in anderer Weise längs Mittelfalten zusammengehalten werden und einen "Bogen" genannten Teil bilden. Die Bogen werden durch einen zusätzlichen Nähvorgang, durch Bindestreifen, Bänder o. dgl. längs eines Rückens zusammengebunden, der normalerweise rund ist, wodurch der Körper eines Buches gebildet wird. Auf der Vorderseite und der Rückseite des Körpers können stärkere und schwerere Endpapiere an den ersten und letzten Bogen oder die entsprechenden Blätter des Buches angeklebt werden, um die Befestigung des Körpers am Einband zu erleichtern. Der Bucheinband enthält z.B. in Stoff gebundene Front- und Rückendeckel, die mittels eines integralen Rückenabschnitts verbunden sind. Die Deckel sind an jeder Kante des Rückens gelenkig angeordnet. Normalerweise ist an jeder Gelenkkante eine Nut im Einband vorgesehen, damit sich die Deckel leicht öffnen und schließen lassen.

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Um den Einband am Buchkörper zu befestigen und dadurch ein hart gebundenes Buch herzustellen, wird gemäß einem bekannten Verfahren die Mitte eines Stückes Stoff, sogenannter "Drillich" längs der Mittelfalten der Bogen auf den Rücken des Buchkörpers beim sogenannten "Füttern" aufgeklebt. Schmale Laschen des Drillich erstrecken sich längs der Außenseite der Endblätter auf beiden Seiten des Buchkörpers. Im letzten Schritt, dem sogenannten Einbinden, wird der Körper an den Einband derart angeleimt, daß die Gelenkfalten der Endblätter dem Rücken des Einbands benachbart sind. Zu diesem Zweck wird auf beiden Seiten der Drillichlaschen und auf die Vorderseiten der Endblätter den Innenseiten der Einbanddeckel benachbart Kleber aufgebracht. Die Endblätter werden mit einer Kleberpaste an die Innenseite der Deckel geklebt, um den Drillich einzuschließen und zu verbergen. Der so zusammengefügte Einband und Buchkörper kann dann in eine Presse gelegt werden, um die Nut an beiden Seiten des Einbandrückens beim sogenannten Einbauen zu erzeugen. Der Körper ist dann mit dem Einband an den Gelenken derart verbunden, daß die Deckel und Blätter relativ zueinander beweglich sind. Der Einbandrücken wird als "offen" oder "loser Rücken" bezeichnet, wenn er nicht direkt am Körperrücken befestigt ist. Bei Büchern mit "Festrücken" ist der Einbandrücken direkt mit dem Körperrücken verklebt. In beiden Fällen wird jedoch in einem Rückenbereich, normalerweise auf dem Rücken des Körpers, Kleber aufgebracht.

Bei der Herstellung von Paperback-Büchern und anderen weich gebundenen Büchern können die Blätter des Körpers in Bogen zusammengenäht sein, sie brauchen es jedoch nicht, und der Einband enthält eine flexible Materialbahn, die direkt mit dem Rücken des Körpers verleimt ist. Bücher mit weichem Einband werden oft inx sogenannten perfekten

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Bindeverfahren gebunden,das nur auf den Eigenschaften des Klebers und der faserigen Natur des Papiers beruht, um das Buch zusainmenzuhalten. Bei diesem Verfahren werden die Seiten vorher angerauht, um am Rücken des Körpers die Fasern zu öffnen, damit eine größere Fläche für den Leim zur Verfügung steht und eine Verbindung der Fasern einer Seite mit den Fasern von anderen Seiten erfolgt. Ein erster hochflexibler Leim wird auf den aufgerauhten Bereich aufgebracht, um ein Band zu erzeugen, das die einzelnen Seiten am Rücken zusammenhält. Bei einigen Maschinen wird ein Streifen aus streckbarem Stoff oder Papier zur weiteren Verstärkung verwendet. Anschließend wird ein Kleber einer zweiten Art, der sogenannte Deckleim, aufgebracht, (einige Sekunden später), um den Einband mit den Seiten zu verbinden. Dieser Leim ist normalerweise wesentlich schwerer als der erste hochflexible Leim.

Unabhängig von dem speziellen Verfahren, welches für hart gebundene oder weich gebundene Bücher verwendet wird, wird also der Rücken des Körpers entweder direkt oder über ein dazwischen liegendes Kraftpapier und/oder Drillich mit dem Einband verbunden, und die Deckel sind bezüglich des Rückens schwenkbar angelenkt. Die Dauerhaftigkeit eines Buches hängt somit von der Zuverlässigkeit der Klebeverbindung zwischen Körper und dem Einband ab.

Bei bisherigen Buchbindeverfahren wird seit langem tierischer Leim verwendet. Wie aus der Veröffentlichung von Parikh and Cronin, "Quality Control of Animal-Protein Adhesives in the Bookbinding Industry", Adhesives Age, März 1977, Seite 19-21, bekannt ist, kann der Kleber aus einem offenen Gefäß durch sequentielles Aufsetzen von Rollen auf den Rücken des Körpers aufgebracht werden.

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Der umgedrehte Buchkörper wird in einer Buchhalteklammer über Rollen transportiert, die den Leim aufwärts auf den Rücken übertragen. Eine umgekehrt rotierende Abtastvorrichtung nimmt normalerweise überschüssigen Leim vom Rücken ab und erzeugt dadurch einen gleichförmigeren Leimfilm.

Aus der US-PS 3 730 806 ist es ferner bekannt, Heißschmelzkleber als Kleber zu verwenden, der entsprechend der Aufbringung von tierischem Leim mittels Rollen aufgebracht wird. Heißschmelzkleber wurde ferner durch Extrusion in mehreren parallelen Raupen oder Linien von einer oder mehreren Extrusionsdüsen aufgebracht, die dem Körper oder dem Einband eng benachbart voneinander beabstandet angeordnet sind.

Unabhängig davon, ob nun Heißschmelzkleber oder tierischer Leim verwendet wird, hat es sich bisher als sehr schwierig erwiesen, einen gleichförmig dicken Kleberfilm aufzubringen. Dies rührt mindestens teilweise von der ungenauen Steuerung der Viskosität her. Die Viskosität hängt bei Heißschmelzklebern eng von der Temperatur ab, und eine ungenaue Temperatursteuerung hat unerwünschte Viskositätsänderungen zur Folge. Wenn tierischer Leim bis auf einen Wert von etwa 54 - 66° C (130-150° F) - Aufbrxngtemperatur erhitzt wird, treten bei dem in einem offenen Behälter befindlichen Kleber Wasserverluste auf. Dies hat ein prozentuales Zunehmen der Festanteile und dadurch eine Änderung der Viskosität zur Folge. Worin immer auch die Ursache bestehen kann, die ungenaue Steuerung der Viskosität des Klebers beeinträchtigt letztlich die Qualität des Buches.

In den Fällen, in denen Heißschmelzkleber als parallel extrudierte Raupen beim Buchbinden aufgebracht wurden,

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bestand die Schwierigkeit im allgemeinen darin, die extrudierten Raupen breitzudrücken, um einen gleichförmigen Film zu erzeugen. Aufgrund der räumlichen Ausdehnung der Bearbeitungsmaschinen kühlen die Raupen eine gewisse Zeit vorher ab, bevor der Einband oder der Drillich mit den'auf dem Rücken des Körpers befindlichen Raupen in Berührung kommt. Ein derartiges Abkühlen erhöht die Viskosität in solchem Maße, daß es oftmals schwierig ist, die Raupen hinreichend zu verteilen, um einen gleichförmigen Film zu erhalten. Dicke Raupen können sich durch den Einband "des Rückens hindurch erkenntlich machen und ein unschönes Aussehen zur Folge haben; zusätzlich haben die dicken, schmalen Raupen eine geringe Klebekraft zur Folge.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurden die beim Aufrollen von Kleber oder beim Extrudieren von Raupen beim Buchbinden auftretenden Schwierigkeiten beseitigt und es werden Kleberfilme als gleichförmiger Belag aufgebracht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Körper, der Einband, der Drillich und/oder andere Binde-Elemente des Buches an einer Heißschmelzkleber-Auftragstation vorbeibewegt, die eine ebene Fächerdüse besitzt, welche auf die Kleberaufnahmezone auf der zu beschichtenden Oberfläche ausgerichtet ist, wobei die Bewegungsrichtung parallel zum Rücken verläuft. Die ebene Fächerdüse ist derart ausgerichtet, daß ihre lange Achse sich quer zur Bewegungsrichtung erstreckt. Durch hydraulischen Druck wird der Heißschmelzkleber durch die Düse in Form eines Flächenstrahls auf die Kleberaufnahmezone abgegeben. Aufgrund der Relativbewegung wird dabei ein Klebstoffband abgelegt, das parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Dieses Band besitzt eine gleichförmige Dicke und Bedeckung. Darüber hinaus dringt nach diesem Verfahren aufgebrachter Kleber

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besser zwischen benachbarte Seiten oder Bögen ein, um deren Kantenverbindung zu verbessern. Bevorzugt lassen sich weitere Düsen vorsehen", um schmale Leimbänder in der Nähe der Schwenkzonen, parallel zur Ebene der Blätter aufzubringen.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird flüssiger Heißschmelzkleber durch eine ebene Fächerdüse abgestrahlt, von der der Kleber als eine dünne, ebene Bahn abstrahlt, die seitwärts divergiert. Die Kleberbahn kann zu einem Sprühstrahl werden, wenn sie während der Bewegung auf ihr Ziel hin in diskrete Tröpfchen auseinanderbricht, was vom Abstand zwischen der Düse und der Kleberaufnahmezone abhängt. Bei einem engen Abstand zwischen Düse und dem Rücken verbleibt der von der Düse abgegebene Kleberstrahl im wesentlichen ein Kontinuum, d.h. der Strahl ist nicht zerstäubt. In beiden Fällen ist die Strahlabgabe von der Extrusion abhängig, durch die das Material beim Durchtreten durch die Düse geformt wird und im wesentlichen diese Querschnittsgestalt und diese Abmessung beibehält, wenn es sich auf sein Ziel hin bewegt. Gemäß dem vorliegenden Verfahren verläßt der Kleber die Düse als ein Fächerstrahl, der hinsichtlich der seitlichen Breite expandiert und auch seine Dicke (durch den bahnförmigen Strahl gemessen) verändern kann, während der Strahl auf sein Ziel hin fliegt. Dieses Verfahren liefert im Vergleich zu den bisherigen Leimrollen Verfahren und Raupen-Extrusions-Verfahren einen besseren Film sowohl hinsichtlich der Viskosität als auch der Gleichförmigkeit der Dicke. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Kleber auf einen aufwärts gerichteten Rücken aufgetragen werden kann, während bei der bisherigen Rollenauftragung der Rücken nach unten zeigte; dadurch wurde eine Umorientierung des Körpers erforderlich, wenn die Einbindemaschine aufwärts weisende Rücken verlangt.

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Besonders gute Ergebnisse werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dann erzielt, wenn der Heißschmelzkleber in geschäumtem Zustand aufgebracht wird, d.h. wenn er eine große Anzahl innerer Blasen oder Gaseinscttisse enthält. Es hat sich gezeigt, daß dann bessere Verbindungen aufgrund der besseren Eindringung des Klebers in das zu klebende Material möglich sind, daß der Kleber wesentlich langer "offen" ist, daß bessere Fließeigenschaften als bei gleichen ungeschäumten Klebern vorhanden sind, wodurch der Kleber in die Ritzen zwischen den Kanten benachbarter Seiten eindringen kann, und daß eine geringere Menge an Kleber benötigt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Endansicht eines weich gebundenen Buches, bei dem der Einband und der Buchkörper mittels des "perfekten" Bindeverfahrens aneinandergeklebt sindι

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, bei der die Erfindung eingesetzt ist, um Heißschxnelzkleber auf den Rücken eines Buchkörpers im perfekten Bindeverfahren aufzubringen;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbringung eines Kleberbandes auf einen abgerundeten Rücken eines Buchkörpers, wobei gleichzeitig Kleber-Verbindungslinien an den Gelenkzonen des Einbandes angebracht werden; und

Fig. 4 einen vergrößerten axialen Querschnitt durch eine Form einer Düse, die zur Abgabe des Klebers in Form eines Fächerstrahls gemäß der Erfindung verwendbar ist.

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Obwohl sich die vorliegende Erfindung zum Aufbringen von Hexßschmelzkleber bei den verschiedenen Buchbinde-Verfahren eignet, wird die Erfindung nachfolgend primär insbesondere in Verbindung mit dem sogenannten "perfekten" Bindeverfahren beschrieben, da dieses Verfahren sehr weit verbreitet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf dieses Verfahren allein beschränkt ist und bei anderen Klebebinde-Verfahren sowie bei anderen Leinenband-oder Drillich-Verfahren verwendbar ist.

Fig. 1 zeigt ein Buch mit einem weichen Einband, das einen festen Rücken aufweist, der in dem "perfekten" Bindeverfahren (perfect binding) hergestellt ist. Der Körper 10 des Buches, der sog. Buchblock, enthält eine Gruppe von Blättern oder Seiten 11, die an ihrem Rücken durch ein Band aus Kleber 13 miteinander verklebt sind. Der flexible Einband 14 besitzt eine Vorderseite 15 und eine Rückseite 16, die mittels eines einstückigen Einbandrückens 17 miteinander verbunden sind, der an den Rücken des Buchkörpers mittels des Kleberbands 13 angeklebt ist.

Bei diesem Buchbindeverfahren enthält das Kleberband 13 zwei Kleberschichten: Einen flexiblen ersten Kleber und einen schwereren Deck- oder Haüptkleber. Der erste Kleber wird zuerst auf die zuvor aufgerauhten Kanten der Blätter aufgebracht, um in die Blätter einzudringen und sie für den zweiten oder Deckkleber vorzubereiten. Sowohl der erste Kleber als auch der heiß-schmelzende Deckkleber sind bekannt und kommerziell erhältlich.

Aufgrund seiner geringen Viskosität kann der erste Kleber durch ein herkömmliches Aufwalzverfahren aufgebracht werden. Bevorzugt wird der erste Kleber jedoch, wie der Hauptkleber, als ebene Bahn gemäß der Erfindung abgestrahlt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

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wird sowohl der erste Kleber als auch der Deckkleber mittels desselben erfindungsgemäßen Verfahrens aufgebracht.

In Fig. 2 ist das perfekte Bindeverfahren dargestellt, bei dem mehrere Buchkörper 10 von Klammern 27 und 28 längs eines C-förmigen Pfades 25 auf einer herkömmlichen Fördereinrichtung transportiert werden. Die die Buchkörper haltenden Klammern werden durch eine Station hindurchtransportiert, in der der erste Kleber aufgebracht wird, und sie werden dann durch eine Deckkleber-Station 30 hindurchgebracht, in welcher Heißschmelzkleber gemäß der Erfindung aufgebracht wird. In der Zwischenzeit werden Bucheinbände 14 in horizontaler Lage auf einer getrennten Fördereinrichtung an einer Station 34 vorbeibewegt, in der beabstandete Kleberlinien 22 und 23 auf jeden Einband aufgebracht werden, um die Einband-Verbindungen herzustellen, vergl. Fig. 1. Von der Station 34 werden die Einbände in die Bindestation 31 gefördert, wo die Einbände und die Buchkörper zusammengebracht werden und der Einband um den Buchkörper herumgeklemmt wird, bis sich der Kleber ausgehärtet hat, um das zusammengefügte Buch herzustellen.

Sowohl in der Station 29 für den ersten Kleber als auch in der Deckkleber-Station 30 werden die Kleber von einer Quelle, die jeweils eine Schmelzkammer und eine Pumpe enthält , durch eine erwärmte Rohrleitung einer erwärmten Abgabekanone zugeführt und durch eine Düse mit einer ebenen Fächeröffnung abgegeben. In der Deckkleber-Station ist z.B. eine erwärmte Rohrleitung 36, eine Abgabekanone 37, eine Düse 38 and eine Düsenöffnung 39 vorhanden. Die Düse ist in Fig. 1 in Einzelheiten dargestellt.

Es wird nun auf die gleichzeitig anhängige Patentanmeldung P 28 34 441.4 Bezug genommen (entspricht der US-Anmeldung Ser.No. 823 268) „ die eine Versorgungsquelle,,

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eine Abgabekanone und eine Düse betrifft, welche zur Abgabe eines ebenen Fächerstrahls aus Heißschmelzkleber verwendet wird und auch im Rahmen dieser Erfindung verwendet werden kann. Die Offenbarung dieser Patentanmeldung ist durch diese Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung. Die Vorrichtung zum Zuführen des Heißschmelzklebers kann zum Beispiel die aus der US-PS 3 964 bekannte Form besitzen. Eine derartige Vorrichtung enthält einen Behälter zur Aufnahme von Pellets aus Heißschmelzkleber, eine Gitterschmelzeinrichtung, ein Reservoir und eine Pumpe, um das geschmolzene Material durch die Leitung 36 der Abgabekanone 37 zuzuführen. Für die Extrusion als Deckkleber eignet sich beim Buchbinden eine kommerziell erhältliche Heißschmelzkleber-Zusammensetzung. Ein bevorzugter Kleber ist der von der Firma Eastman Kodak Company, Kingsport, Tennessee, unter der Firmenbezeichnung ¹¹EASTABOND A-3" verkaufte Heißschmelzkleber.

Von der Zufuhrvorrichtung wird der Kleber durch eine beheizte Rohrleitung einer Abgabekanone zugeführt, die zum Beispiel aus dem US-Reissue-Patent 27 865 bekannt ist.

Der Kleber wird auf den Buchkörper aufgebracht, während dieser sich an der Düse 38 der Abgabekanone vorbeibewegt. Da die Fördereinrichtung den Buchkörper mit einer linearen Geschwindigkeit transportiert, die etwa 120 m pro Minute und mehr betragen kann, kann eine Zeitsteuereinrichtung verwendet werden, um den Betrieb der Abgabekanone automatisch zu triggern. Eine geeignete Zeitsteuereinrichtung ist aus der US-PS 3 682 132 bekannt.

Es lassen sich im wesentlichen dieselben Einrichtungen in der Station 29 für den ersten Kleber verwenden, obwohl der erste Kleber weniger viskos ist und bei kleineren Drucken aufgebracht werden kann.

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Der geschmolzene Deckkleber wird unter Druck, z.B. bei einem Druck von 7 Kp/cm² bis 105 Kp/cm² (100 bis 1500 psi) der Abgabekanone 37 zugeführt. Die Düse soll den Rücken des Buchkörpers nicht berühren, sie soll von ihm beabstandet angeordnet sein. Ein geeigneter Abstand beträgt etwa 5 cm, dieser Abstand kann jedoch je nach der Breite des Rückens, der Klebertemperatur und des Aufbringungsdruckes, der Gestalt der Düseriöffnung etc. variieren.

Fig. 4 zeigt eine Düse 38, die als ßanddüse bekannt ist und eine geeignete Form der öffnung 39 besitzt. Diese spezielle Gestalt der öffnung ist jedoch nicht kritisch. Es sind andere Fächerstrahldüsen bekannt und kommerziell erhältlich. Derartige Düsen werden unter den Bezeichnungen "Fächerstrahldüsen", "Flutsprühdüsen" und "Flachstrahldüsen" von verschiedenen Herstellern verkauft.

Die Breite der öffnung 39 der Düse (d.h. die Abmessung der öffnung senkrecht zur Bewegungsrichtung MD) kann 1,27 cm oder weniger (0,5 inch) betragen, der von der Düse abgestrahlte Flachstrahl verbreitert sich oder divergiert mit einem bestimmten Winkel, der 90° oder mehr betragen kann, wodurch ein Band abgegeben wird, welches wesentlich breiter als die Düse ist und zum Beispiel 10 cm oder mehr beträgt. Aufgrund der relativ hohen Viskosität des heiß schmelzenden Deckklebers und aufgrund des geringen Abstands der Öffnung zum Buchrücken unterscheidet sich der durch die öffnung 39 abgegebene, und auf das Buch auftreffende flache Strahl von einem wahren Sprühstrahl dadurch, daß er im wesentlichen kontinuierlich und nicht versprüht ist.

Die Erfindung läßt sich vorteilhaft mit Heißschmelzklebern ausführen, die in ungeschäumtem oder kontinuierlichem flüssigen Zustand auf das Substrat abgegeben werden, es ist jedoch vorteilhafter, den Kleber in geschäumtem

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Zustand aufzubringen. Heißschmelzkleber-Schäume sind aus der US-PS 4 059 466 sowie der US-PS 4 059 714 und aus der US-Patentanmeldung SN 791 338 vom 27. April 1977 bekannt .

Ein geschäumter Heißschmelzkleber läßt sich dadurch verwirklichen, daß Luft oder ein anderes relativ inertes Gas mit dem thermoplastischen Kleber innig vermischt wird, während der Kleber sich in dem flüssigen Zustand befindet, und daß dann die Flüssigkeits-Gas-Mischung unter Druck gesetzt wird, um das Gas in Lösung innerhalb des flüssigen Klebers zu bringen. Der flüssige Kleber wird anschließend bei Luftdruck abgegeben, mit dem Ergebnis, daß.das Gas den Lösungszustand verläßt und im Kleber eingefangen ist, und einen homogenen Kleberschaum mit geschlossenen Zellen bildet. Wenn der Heißschmelzkleber-Schaum zwischen zwei Substraten komprimiert oder verteilt wird, um die Substrate zusammenzukleben, wie z.B. wenn der Einband auf den Buchkörper gelegt wird, wird das Gas aus dem Schaum herausgedrückt, und es wird die Verbindung zwischen den beiden Substraten gebildet.

Wie aus der US-PS 4 059 714 bekannt, stellt das Schmelzkleber-Schaum-System eine große Verbesserung gegenüber nicht geschäumten Heißschmelzkleber-Systemen hinsichtlich der Zeit dar, in welcher das System "offen" ist, d.h. hinsichtlich derjenigen Zeitperiode, während der der Kleber hinreichend flüssig ist, um zum Ankleben eines Substrats aufnahmefähig zu sein. Nicht geschäumte Heißschmelzkleber sind auf-grund der relativ großen Viskosität, der hohen Oberflächenspannung und der raschen Aushärtzeit nur einen kürzeren Zeitraum "offen", und dies verhindert, daß sich der Kleber über einen größeren Oberflächenbereich ausbreiten kann, wenn der Kleber im flüssigen Zustand aufgebracht wird. Darüber hinaus wird die Klebefestigkeit

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einer mit einem gegebenen Hexßschmelzkleber erzielten Verbindung wesentlich verbessert, und in den meisten Fällen sogar verdoppelt, wenn der Kleber als zellularer Schaum und nicht als herkömmlicher nicht-geschäumter Kleber aufgebracht wird.

Es wird ferner auf die gleichzeitig anhängige US-Patentanmeldung 842 265 vom 14. Oktober 1977 verwiesen, welche Verfahren zum Formulieren von flüssigen Zusammensetzungen betrifft, die filmbildende Feststoffe, einschließlich Kleber enthalten, die beim Sprühen auf eine Oberfläche in einen Schaumzustand übergehen und aufgrund des Schaumzerfalls einen Belag aus FesLstoffen auf der Oberfläche bilden.

Es ist insbesondere vorteilhaft, daß sich gemäß der Erfindung der Kleber auf einen Buchkörper aufbringen läßt, dessen Rücken nach oben weist, vergl. Fig. 3, oder dessen Rücken nach unten weist, vergl. Fig. 2. Demgegenüber konnten die bekannten Verfahren, bei denen der Leim durch Rollen aufgewalzt wird, aufgrund der Schwierigkeiten, die sich beim Aufbringen des Leims auf eine unter dem Leimbehälter befindliche Leimrolle ergeben, nur bei einem nach unten weisenden Rücken aufgebracht werden. Sofern öine Buchbinderei Einrichtungen besitzt _t welche das Buch mit nach oben weisendem Rücken bearbeiten, beseitigt diese Vielseitigkeit des erfihdungsgemäßen Verfahrens jegliche Notwendigkeit, Einrichtungen zum Wenden der Bücher vorzusehen, wodurch Kosten und Raum gespart werden.

Bei dem Bindevorgang gemäß Fig. 2 wird der Einband 14 mittels drei Klebebändern oder Zonen am Körper 10 angeklebt, wobei das Band 13 längs des Rückens 12 und die beiden schmalen Kleberlinien 22 und 23 an der Vorderseite und Rückseite des Buches den Deckelgelenken benachbart angeordnet sind.

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In der Station 34 wird der Einband 14 in horizontaler Lage von einer Fördereinrichtung an der Düse 42 einer geheizten Abgabekanone 43 vorbeigeführt, die von einer Rohrleitung 44 gespeist wird. Die Abgabekanone 43 kann der Kanone 37 ähnlich sein und kann von derselben Quelle wie die Düse 38 gespeist werden, durch welche der Deckkleber auf den Buchkörper aufgebracht wird. Die Kleber-Verbindungslinien 22 und 23 auf dem Einband 14 sind im allgemeinen schmal im Vergleich zu dem Kleberband 13 auf dem Körperrücken; sie sind typischerweise etwa 1,5 - 6,4 mm breit (1/16 - 1/4 inch) und lassen sich auf den Einband extrudieren. Zu diesem Zweck ist die Abgabekanone 43 mit einer Extrusionsdüse 42 versehen, die zwei öffnungen enthält, durch welche die beiden getrennten Ströme extrudiert werden; alternativ können getrennte Düsen oder selbst getrennte Abgabekanonen verwendet werden, sofern dies der verfügbare Raum zuläßt. Alternativ können jedoch diese Linien gemäß der Erfindung von einer Düse abgegeben werden.

Nachdem die Kleberlinien 22 und 23 auf den Einband 14 aufgebracht worden sind, wird der Einband 14 schnell der Zusafnmensetz-Station 31 zugeführt, in welcher der Einband mit dem Körper 10 in Berührung gebracht Wird, auf welchen der erste Kleber (primer) urtd der Deckkleber schon aufgebracht Worden sind, und der Einband wird solange mit dem Körper in Berührung gehalten, bis der Kleber sich abgekühlt hat und ausgehärtet ist. Maschinen zum derartigen Zusammensetzen sind bekannt.

Es stellt einen besonderen Vorteil dieser Erfindung dar, daß sich bei der Aufbringung des Klebers auf einen Buchkörper, der einen abgerundeten Rücken besitzt, vergl. Fig. 3, im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten ebenen Rücken, zu wesentlich verbesserten Ergebnissen führt. In der Vergangenheit, in der Heißschmelzkleber entweder

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durch Kleberrollen oder in Form mehrerer extrudierter Raupen aufgebracht wurde, war es besonders schwierig, eine gleichförmige Bedeckung eines abgerundeten Rückens 45 zu verwirklichen.

Selbst wenn die Kleberrolle konkav ausgebildet wird, um eine Anpassung an die Rundung des Rückens vorzunehmen, so ist die Krümmung der Rücken selbst innerhalb eines bestimmten Durchlaufs von Buch zu Buch verschieden, so daß die Krümmung der Rolle nicht für alle Rücken paßt. Dies hat zur Folge, daß der Kleber nicht gleichförmig aufgetragen wird, und daß einige Bereiche zu viel Kleber und andere zu wenig Kleber erhalten. Wenn andererseits der Kleber durch Extrusion, z.B. durch mehrere parallele Raupen aufgebracht wird, ändert sich der Abstand zwischen dem Rücken und den Extrusionsdüsen aufgrund der Krümmung der Buchrücken, und dies führt zu einer ungleichförmigen Bedeckung, wobei einige Zonen nicht genug Kleber erhalten. Ferner fließen die extrudierten Linien nicht ineinander über, sondern bleiben unter Umständen als diskrete Stege stehen, welche . sich durch den Einbandrücken hindurch bemerkbar machen. Die erfindungsgemäße Aufbringung des Klebers mittels eines Flächenstrahls vermeidet diese Nachteile, da sich die Strahlbahn als gleichförmiger Film auf dein gesamten Rücken ablegt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur gleichzeitigen Aufbringung des Heißschmelzklebers als ein abgestrahltes Band 46 längs des gekrümmten Rückens 45 des Buches, und als extrudierte Linien auf den Seitenflächen des Buches, wobei eine dieser Linien gezeigt ist. Es läßt sich eine gemeinsame Kleberquelle verwenden, die eine Schmelzeinrichtung und eine Pumpe 48 enthält, um alle drei Düsen, d.h. die Fächerstrahldüse 4 9 und die die Seitenlinien aufbringenden Düsen 50 und 51 durch erhitzte Rohrleitungen und Abgabekanonen zu versorgen.

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Von der Düse 49 wird eine ebene Fächerbahn 53 aus Kleber abgegeben, während von den Düsen 50 und 51 die Raupen 47 extrudiert werden können. Der Buchkörper kann mittels herkömmlicher Einrichtungen an den Düsen in der durch den Pfeil MD dargestellten Bewegungsrichtung vorbei transportiert werden, wobei die Betätigung der drei Düsen durch eine Zeitsteuereinrichtung, eine Fotozelle o. dgl. gesteuert wird.

Das nachfolgende Beispiel wird angegeben, um die Aufbrinfung von Heißschmelzkleber-Schaum gemäß der Erfindung zu erläutern: Gemäß der Lehre der US-PS 4 059 744 wurde Heißschmelzkleber vom Typ Eastman A3 aufbereitet und in einer Rippendüse der in Fig. 4 dargestellten Art bei einer Temperatur von 177 - 19O⁰C (350-375⁰F) unter einem Druck von 77 Kp/cm² auf ein sich bewegendes Substrat gesprüht. Der Abstand zwischen Düse und Substrat betrug etwa 5 cm; die Weite der Düsenöffnung betrug 1,27 cm (0,5 inch) und der Kleber wurde als kontinuierlicher, ebener, dünner Schaumstreifen aufgetragen, der eine Breite von etwa 7,5 cm besaß. Der Schaumstreifen war längs seiner Außenkante geringfügig dicker, und er war in der Mitte zwischen den Außenkanten ganz geringfügig dicker, diese geringen Schwankungen in der Dicke sind jedoch beim Buchbinden nicht nachteilig.

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Claims

NORDSON CORPORATION, Jackson Street, Amherst, Ohio 44001 (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Kleber beim Binden von Büchern

Ansprüche

1,' Verfahren zum Aufbringen von Kleber beim Binden von Büchern, bei dem ein Bucheinband an einen Buchkörper zur Erzeugung eines gebundenen Buches gebunden wird, wobei der Einband und der Buchkörper je einen Rücken besitzen, und der Einband mit Hilfe eines Kleberstreifens auf dem Rücken von mindestens dem Buchkörper oder dem Einband befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Buchkörper und der Einband an einer ebenen Fächerdüse vorbeibewegt werden, die mit dem Rücken fluchtet, wobei die Bewegungsrichtung* parallel zu dem Rücken verläuft, und die Fächerdüse quer zur Bewegungsrichtung ausgerichtet ist, daß ein ebener Fächerstrahl aus Heißschmelzkleber durch die Fächerdüse auf den Rücken gestrahlt wird und dabei ein Streifen des

WWR/il

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Heißschmelzklebers mit gleichförmiger Dicke auf dem Rücken erzeugt wird, der parallel zur Bewegungsrichtung verläuft, und daß der Einband und der Buchkörper derart zusammengebracht werden, daß der Kleberstreifen beide miteinander verbindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißschmelzkleber ein geschäumter flüssiger Kleber ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißschmelzkleber sich in einem ungeschäumten flüssigen Zustand befindet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber auf den Rücken des Buchkörpers als Kleberaufnahmezone abgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleberstreifen auf den Rücken abgegeben wird und die Kleberaufnahmezone bildet, und daß Kleberlinien auf den Einband oder den Buchkörper von den Seitenkanten des Rückens beabstandet aufgebracht werden und parallel zu den Seitehkänten deB Rückens verlaufen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleberlinien durch Extrusion mittels Düsen abgegeben werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißschmelzkleber unter hydraulischem Druck ■ durch die Düse abgesprüht wird.

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8. Vorrichtung zum Verbinden eines Einbandes mit einem aus Blättern bestehenden Buchblock zur Erzeugung eines gebundenen Buches, bei der Kleber auf den Rücken des Buchkörpers oder des Einbands in einer Kleberabgabestation während des auf einer Fördereinrichtung erfolgenden Transports durch die Station abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heißschmelzkleber-Quelle (48) und Zuführeinrichtungen (36) zur Abgabe des geschmolzenen Heißschmelzklebers von der Quelle (48) zu einer Düse (37, 43; 49,50,51) unter Druck vorgesehen sind, daß die Düse (39;49) eine ebene Fächerdüse zur Abgabe des geschmolzenen Klebers in Form einer ebenen Bahn enthält, daß die Düse (39;49) quer zur Fördereinrichtung ausgerichtet ist und von dem durch die Station (30) transportierten Rücken des Buchkörpers (10) oder des Einbands (14) beabstandet ist, daß der Betriebsdruck den Kleber aus der Fächerdüse als Fächerstrahl abstrahlt, der sich während des Fluges von der Düse zu dem Rücken seitlich verbreitert und den Fächerstrahl als einen längs des Rückens laufenden Streifen abgibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine Banddüse ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinrichtungen in der Lage sind, einen geschmolzenen Heißschmelzkleber abzugeben, der ein Gas gelöst enthält, welches den Kleber bei seiner Abgabe auf den Rücken (10,14) aufschäumt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (39;49) etwa 5 cm (2 Inch) von dem Rücken (10, 14) beabstandet ist.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zusätzliche Düse (34; 50, 51) von den Zuführeinrichtungen gespeist ist und als Extrusionsdüse ausgebildet ist, um eine extrudierte Kleberraupe (47) in einer ..,Linie abzugeben, die parallel zu dem Kleberstreifen (46) verläuft.

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