DE3601187A1 - Verfahren und vorrichtung zum binden von bloecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Binden von Blöcken aus Bögen aus Papier oder ähnlichem Material, bei dem die Blöcke entlang einer Förderbahn gefördert werden, jeweils an wenigstens einem Rand beschnitten werden und die Schnittfläche jedes Blocks aufgerauht und zum Binden beleimt wird.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Binden von Blöcken aus Bögen aus Papier oder ähnlichem Material mit einer Fördereinrichtung zum Fördern der Blöcke entlang einer vorgegebenen Förderbahn, mit einer Schneideinrich­ tung, welche ein rotierendes Kreismesser zum Beschneiden aufeinanderfolgender Blöcke an wenigstens einem Rand auf ein vorgegebenes Maß aufweist, und mit einer Leimauftrags­ einrichtung zum Aufbringen einer Leimschicht auf die beim Beschneiden entstandene Schnittfläche.

Verfahren und Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und allgemein gebräuchlich. Beim Einsatz der üblichen Schneid­ einrichtungen mit rotierenden Kreismessern wird die Schnittkante der Blöcke so verpreßt, daß die Schnittfläche nach dem Schnitt dicht ist. Eine solche Schnittfläche kann nur oberflächlich beleimt werden, da der Leim an der Schnittfläche kaum in die Blockstruktur eindringt. Daher führt das zu einer schwachen Leimbindung der Blöcke. Um eine bessere Leimbindung zu erhalten, ist es bekannt und üblich, die Schnittfläche nach dem Schneiden mit einem Fräswerkzeug zu bearbeiten und aufzurauhen. Das erfordert zur Schneideinrichtung ein zusätzliches Aggregat, das zudem beim Aufrauhen der Schnittfläche einen staubförmigen Abrieb erzeugt, dessen Beseitigung Probleme mit sich bringt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu vereinfachen und zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Schnitt­ fläche jedes Blocks beim Beschneiden von dem Messer gleich­ zeitig aufgerauht wird, daß dabei im Bereich der Schnitt­ fläche die Papierstruktur geöffnet wird und daß die Schnittfläche jedes Blocks ohne weitere Schnittflächen­ behandlung beleimt wird. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß in einem Arbeitsgang gleich­ zeitig die Blöcke auf ihr vorgesehenes Maß beschnitten werden und die Schnittfläche jedes Blocks gleichzeitig aufgerauht wird. Ein zusätzlicher Arbeitsgang ist für das Aufrauhen der Schnittfläche der Blöcke nicht erforder­ lich. Gleichzeitig kann die Erzeugung von staubförmigem Abrieb weitgehend verhindert werden. Dennoch wird die Papierstruktur in der Schnittfläche so weit geöffnet, daß der Leim beim anschließenden Beleimen ausreichend tief in die Blockstruktur eindringen und eine kräftige Bindung des Blocks bewirken kann.

Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kreis­ messer Mittel zum Aufrauhen der Schnittfläche beim Beschneiden der Blöcke aufweist. Mit einer solchen Vor­ richtung lassen sich alle Vorteile des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens auf einfache Weise realisieren.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 3 bis 12 enthalten.

Anspruch 3 gibt eine besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltung des Kreismessers an, welche den Vorteil hat, daß beim Beschneiden der Blöcke nur recyclingfähiger Abfall anfällt, der ohne Gefahr einer Verschmutzung der Maschine abgefördert werden kann. Beim Einsatz eines ent­ sprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung ausgebildeten Kreismessers entsteht staubförmiger Abrieb höchstens in nicht nennenswertem Umfang, so daß der Betrieb der Vorrich­ tung mit geringem Wartungsaufwand möglich ist. Die Ausge­ staltung des Kreismessers nach Anspruch 4 bewirkt eben­ falls ein Aufrauhen der Schnittfläche während des Beschnei­ dens.

Um einen zuverlässigen Schnitt zu gewährleisten, sind die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 vorgesehen, mit denen eine definierte Lage der Blöcke beim Beschneiden und ein sicherer und sauberer Trennschnitt erreicht werden. Anspruch 7 zeigt eine Möglichkeit auf, wie die von den Blöcken abgetrennten Abschnitte durch geschickte Ausge­ staltung des Gegenmessers abgefördert werden können. Das Merkmal des Anspruchs 8 führt zu einem sauberen geraden Schnitt des Kreismessers, bei dem aber dennoch entsprechend der Erfindung die Schnittfläche im gewünschten Maß gleich­ zeitig aufgerauht wird. Die Ansprüche 9 und 10 geben Merkmale des Kreismessers an, welche das Aufrauhen der Schnittfläche beim Beschneiden unterstützen. Die Umfangs­ geschwindigkeit des Kreismessers kann dabei vorzugsweise das 15- bis 20fache der Fördergeschwindigkeit der Blöcke betragen. Nach Anspruch 11 ist die Leimauftragseinrichtung der Schneideinrichtung in Förderrichtung der Blöcke unmit­ telbar nachgeordnet. Dies und die Tatsache, daß das Auf­ rauhen der Schnittfläche der Blöcke gleichzeitig mit dem Beschneiden der Blöcke geschieht, bedeutet gegenüber dem Bekannten eine wesentliche Verringerung des maschinellen und verfahrenstechnischen Aufwands.

Anspruch 12 enthält Merkmale einer besonders bevorzugten und vorteilhaften Fördereinrichtung der Vorrichtung nach der Erfindung.

Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung sind in ihrer Konzeption sehr einfach und dabei gleichzeitig sehr wirk­ sam. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufrauhen der Schnittfläche der Papierblöcke schon beim Beschneiden werden zusätzliche Verfahrensschritte bzw. Aggregate der Vorrichtung überflüssig. Dennoch ist ein sehr sicheres und maßhaltiges Beschneiden der Blöcke gewährleistet. Durch das Aufrauhen der Schnittfläche beim Beschneiden wird die Faserstruktur des Papiers so geöffnet, daß der Leim an der Schnittfläche in das Papier eindringen kann, was zu einer kräftigen Bindung der Blöcke führt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schneideinrichtung der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung gezeigt. Diese Vorrichtung besteht aus einer Fördereinrichtung 1, welche Blöcke 2 aus Bögen aus Papier oder ähnlichem Material in Richtung eines Pfeiles 4 entlang einer Förderbahn 3 bewegt, einer Schneideinrichtung 6 und einer Leimauftrags­ einrichtung 7. Die Fördereinrichtung ist aus Bänderpaaren B gebildet, die jedes aus einem Oberband 8 a und einem Unter­ band 8 b bestehen, welche um Umlenkrollen 9 umlaufen. Die hinteren Umlenkrollen der Bänder sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Die Bänderpaare 8 erfassen mit ihren ein­ ander zugekehrten Trumen die von Hand oder automatisch zugeführten Blöcke 2 und fördern sie längs der Förderbahn 3 nacheinander durch die Schneideinrichtung 6 und die Leim­ auftragseinrichtung 7. Bestandteil der Fördereinrichtung 1 sind auch Führungsschienen 11, welche parallel zu den Bändern 8 a und 8 b der Bänderpaare 8 verlaufen und die Blöcke im Bereich der zu beschneidenden Ränder unter­ stützen.

Die Schneideinrichtung 6 besteht aus einem oberhalb der Förderbahn 3 angeordneten Kreismesser 12 und einem unter­ halb der Förderbahn 3 mit dem Kreismesser 12 zusammenwir­ kenden Gegenmesser 13. Das Kreismesser 12 ist an einer Welle 14 befestigt, die in einem Lagergehäuse 16 über Lager 16 a drehbar gelagert ist. Das Lagergehäuse 16 ist in einem auf einem Grundgestell 17 montierten Tragrahmen 18 befestigt (vergl. auch Fig. 2).

Das Gegenmesser 13 ist auf einer Welle 19 angebracht, welche in einem Lagergehäuse 21 über Lager 21 a drehbar gelagert ist. Auch das Lagergehäuse 21 ist im Tragrahmen 18 befestigt.

Die Kreismesserwelle 14 trägt an ihrem rückwärtigen Ende eine Riemenscheibe 22, über welche ein Antriebsriemen 23, beispielsweise ein Zahnriemen, umläuft, welcher ein Dreh­ moment von der Antriebsriemenscheibe 24 eines im Grund­ gestell 17 angeordneten Antriebsmotors 26 auf die Welle 14 und damit auf das Kreismesser 12 überträgt. Der Antrieb des Kreismessers 12 erfolgt in Richtung eines Pfeiles 27.

Am rückseitigen Ende der Gegenmesserwelle 19 ist ebenfalls eine Riemenscheibe 28 angeordnet, über welche der Antriebs­ riemen 23 läuft, der auf diese Weise das Gegenmesser in Richtung eines Pfeiles 29 antreibt.

Das Kreismesser 12 weist eine sägezahnförmig ausgebildete Schneide 31 auf. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Zähne 32 der Schneide 31 mit einer steilen Vorder­ flanke 32 a und einer flachen Rückflanke 32 b ausgestattet. Alle Zähne 32 liegen ungeschränkt in einer zur Drehachse des Kreismessers normalen Ebene. Die Ausbildung des Kreis­ messers 12 mit sägezahnartig ausgebildeter Schneide 31 bewirkt beim Beschneiden der Blöcke 2 zwischen dem Gegen­ messer 13 und dem Kreismesser 12, daß die Schnittfläche 33 der Blöcke schon beim Beschneiden aufgerauht wird. Dadurch wird die Faserstruktur des Papiers geöffnet, so daß der später aufzutragende Leim in einem für eine kräftige Bindung notwendigen Maß in die Schnittfläche 33 eindringen kann.

Die Schneidkante 34 des Gegenmessers 13 ist leicht hinter­ schnitten, um einen besseren Durchgang der Schneide 31 des Kreismessers 12 zu ermöglichen. Auf der vom Block 2 abgewandten Seite weist das Gegenmesser einen axialen Ansatz 36 auf, der die abgetrennten Abschnitte 37 von den Blöcken 2 auffängt und aus dem Messerbereich herausfördert. Beim Beschneiden der Blöcke 2 mit der be­ schriebenen Vorrichtung entstehen Abschnitte 37, die voll recyclingfähig sind. Die Entwicklung von staubförmigem Abrieb ist minimal.

Die Umfangsgeschwindigkeit des Kreismessers 12 ist beim Beschneiden der Blöcke 2 um ein Vielfaches größer als die Bahngeschwindigkeit der Blöcke 2. Vorzugsweise beträgt die Umfangsgeschwindigkeit des Kreismessers 12 das 15- bis 20fache der Bahngeschwindigkeit der Blöcke.

Nach dem Beschneiden der Blöcke und dem Aufrauhen der Schnittflächen gelangen die Blöcke zur Leimauftragsein­ richtung 7, welche gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 aus einer Auftragswalze 38 besteht, die in einem Gehäuse 39 um eine vertikale Achse umläuft. Leimauftragseinrichtungen dieser Art sind an sich bekannt, so daß hier eine nähere Beschreibung nicht erforderlich ist. Zur Anordnung einer solchen Leimauftragswalze in einem Gehäuse wird beispiels­ weise auf die DE-OS 34 20 875 der Anmelderin verwiesen. Das Gehäuse 39 der Leimauftragseinrichtung steht über eine Pumpe 41, welche einen vorgegebenen Leimdruck in dem Gehäuse aufrechterhält, mit einem Leimvorrat 42 in Verbindung.

Die fertig verleimten und dadurch gebundenen Blöcke 2 werden in Richtung des Pfeiles 4 von den Bänderpaaren zur Weiterverarbeitung oder Verpackung abgegeben.

Anstelle oder zusätzlich zur sägezahnartig geformten Schneide 31 des Kreismessers 12 kann die der Schnittfläche 33 zugewandte Stirnseite des Messers so ausgebildet sein, daß sie die Schnittfläche aufrauht. Dazu kann sie mit einer rauhen Oberfläche versehen sein, die beispielsweise eine körnige Beschichtung 43 aus Hartmetall- oder Bornitrid­ pulver trägt oder selbst eine entsprechende Struktur aufweist.

Claims (12)

1. Verfahren zum Binden von Blöcken aus Bögen aus Papier oder ähnlichem Material, bei dem die Blöcke entlang einer Förderbahn gefördert werden, jeweils an wenigstens einem Rand beschnitten werden und die Schnittfläche jedes Blocks aufgerauht und zum Binden beleimt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schnittfläche jedes Blocks beim Beschnei­ den von dem Messer gleichzeitig aufgerauht wird, daß dabei im Bereich der Schnittfläche die Papierstruktur geöffnet wird und daß die Schnittfläche jedes Blocks ohne weitere Schnittflächenbehandlung beleimt wird.

2. Vorrichtung zum Binden von Blöcken aus Bögen aus Papier oder ähnlichem Material mit einer Fördereinrichtung zum Fördern der Blöcke entlang einer vorgegebenen Förder­ bahn, mit einer Schneideinrichtung, welche ein rotierendes Kreismesser zum Beschneiden aufeinanderfolgender Blöcke an wenigstens einem Rand auf ein vorgegebenes Maß auf­ weist, und mit einer Leimauftragseinrichtung zum Aufbringen einer bindenden Leimschicht auf die beim Beschneiden ent­ standene Schnittfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreismesser (12) Mittel (32, 43) zum Aufrauhen der Schnitt­ fläche (33) beim Beschneiden der Blöcke (2) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreismesser (12) zum Beschneiden der Blöcke (2) und zum Aufrauhen der Schnittfläche (33) eine sägezahnartig ausgebildete Schneide (31) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Schnittfläche (33) der Blöcke (2) zugewandte Stirnseite des Kreismessers die Schnittfläche während des Beschneidens aufrauhend ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreismesser (12) an der Förder­ bahn (3) gegenüber ein Gegenmesser (13) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenmesser (13) als drehbares Kreismesser mit glatter kreisförmiger Schneidkante (34) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gegenmesser (13) auf der den Blöcken (2) abgewandten Seite einen axialen Abschnitt (36) kleineren Durchmessers zum Auffangen und Abfördern der von den Blöcken abgetrennten Abschnitte (37) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (32) des Kreismessers (12) ungeschränkt in einer gemeinsamen zu seiner Drehachse normalen Ebene liegen.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (32) des Kreismessers (12) in Drehrichtung (27) gesehen eine steile Vorderflanke (32 a) und eine flach abfallende Rückflanke (32 b) haben.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwin­ digkeit des Kreismessers (12) ein Vielfaches der Förder­ geschwindigkeit der Blöcke (2) beträgt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimauftragsein­ richtung (7) der Schneideinrichtung (6) in Förderrichtung (4) der Blöcke (2) unmittelbar nachgeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrich­ tung (1) aus umlaufenden Förderbandpaaren (8), welche die Blöcke (2) zum Transport durch die Schneideinrichtung (6) an entgegengesetzten Seiten zwischen sich erfassen und halten, und einer zu den Förderbandpaaren (8) im wesentlichen parallelen Führungsschiene (11) besteht, welche mit dem mit dem Kreismesser (12) zusammenwirkenden Umfangsabschnitt des Gegenmessers (13) fluchtet und die Schnittkante der Blöcke (2) beim Beschneiden gegen die Schnittkraft des Kreismessers (12) abstützt.