DE3828147A1 - Buchfertigungsstrasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Buchfertigungsstraße, beste­ hend aus mehreren hintereinandergeschalteten einzelnen Buchbindereimaschinen, in denen die bedruckten Bogen bzw. Signaturen zusammengetragen, geordnet, zu Buchblocks zu­ sammengestellt, am Rücken verleimt, getrocknet und mit Einbanddecken versehen werden, wobei die einzelnen Ma­ schinen oder Vorrichtungen durch kontinuierliche oder taktweise betriebene Fördereinrichtungen miteinander in Verbindung stehen. Solche weitgehend automatisierten Fer­ tigungsstraßen gehören zum Stand der Technik und werden eingesetzt, um bestimmte Arten von fadengehefteten oder leimgebundenen Büchern herzustellen.

Im Fall der vorliegenden Erfindung besteht die Aufgabe, eine Fertigungsstraße insbesondere für kleinere Bücher im Umfang von jeweils bis zu etwa 100 Seiten kostengünstig so weit wie möglich aus Serienmaschinen zu entwickeln, obwohl solche Serienmaschinen hinsichtlich der geforder­ ten Qualität und auch der zu bewältigenden Quantitäten fast immer nur nach Anpassungen brauchbar sind. Gleich­ zeitig soll nur ein Mindestbedarf an Bedienungs- und Überwachungspersonal erforderlich sein.

Bei der Auslegung und Bemessung von zu einer Fertigungs­ straße vereinigten Buchbinderei-Vorrichtungen und -Ma­ schinen kann man unterscheiden zwischen der anfänglichen Buchblockfertigung und der sich daran anschließenden Buchfertigverarbeitung mit Buchdecken-Vereinigung und der abschließenden Schichtung der Fertigprodukte zu trans­ portfähigen Palettenstapeln.

Bei Vorgabe eines bestimmten Produktionszieles, z. B. ei­ ner Tagesproduktion von 50 000 Büchern oder mehr pro Tag in einer oder mehreren Arbeitsschichten kann man unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Möglichkei­ ten für die räumliche Anordnung und Unterbringung die ge­ eigneten Produktionsmaschinen auswählen, die der gefor­ derten Kapazität entsprechen. Man kann dabei die Auswahl so treffen, daß von preisgünstigsten Maschinentypen mit einer beschränkten Kapazität bzw. mit einem geringen Durchsatz ausgegangen wird, so daß man dann zur Errei­ chung des Produktionszieles eine entsprechende Anzahl von mehreren gleichartig aufgebauten Produktionslinien vor­ sieht, die jeweils eine der langsamen Maschinen enthal­ ten.

Demgegenüber wird nach dem Grundgedanken der Erfindung der Weg beschritten, von einer oder mehreren Maschinen der Fertigungslinie auszugehen, die jeweils als Einheiten ihrer Art das gesuchte Produktionsziel zu erreichen in der Lage sind. Eine solche gesuchte Einheit existiert in einer serienmäßig verfügbaren Maschine zum Einhängen fer­ tiggestellter Buchblocks in die Einbanddecke, d.h. in ei­ ner "Einhängemaschine", die in der Fertigungslinie am En­ de hinter dem Dreiseitenschneider und vor einem Buchsta­ pler für die weitere Lagerung und den Transport der Fer­ tigprodukte aufgestellt wird.

Wenn auf diese Weise eine Annäherung an optimale Bedin­ gungen einer Fertigungsstraße mit vorgegebener Kapazität gesucht wird, bestimmt die nach den Vorgaben ausgewählte Einhängemaschine die maximale Geschwindigkeit der Ferti­ gungsstraße, und alle weiteren vorgelagerten oder nachge­ schalteten Fertigungs- und Transportmaschinen müssen an die vorgegebene Geschwindigkeit bzw. Taktzahl direkt oder durch Einrichtung von Staustrecken oder Notauslaßstellen indirekt angepasst werden.

Da sich das Einhängen des Buchblocks in die Einbanddecke praktisch am Ende der Buchbindearbeiten stattfindet, be­ steht ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung in der an die vorgenannte Wahl der Einhängemaschine ange­ passten Bemessung und Anordnung der vorgelagerten Maschi­ nen, in denen zu Beginn der Fertigung das Zusammentragen der Signaturen zu Buchblocks und deren Rückverleimung durchgeführt wird.

Die eingangs angegebene Aufgabe wird nun auf dem vorbe­ schriebenen Weg erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß min­ destens im Bereich der Buchblockfertigung zwei voneinan­ der unabhängige Fertigungslinien mit zueinander parallel aufgestellten Maschinen vorgesehen sind, in denen die Zu­ sammentragmaschinen und die Rückenbeleimmaschinen jeweils einander gegenüberliegend spiegelbildlich aufgebaut sind und dazwischen einen gemeinsam zugänglichen mittleren Überwachungs- und Bedienungsbereich aufweisen, während die beiden getrennten Buchblock-Förderlinien in den nach­ folgenden Maschinen ab der Trocknungsvorrichtung bis zum Dreiseitenschneider zu unmittelbar nebeneinander angeord­ neten Transportstrecken integriert sind.

Mit der vorgeschlagenen günstigen Gruppierung wird neben der Übersichtlichkeit, Bedienungsfreundlichkeit und somit der Einsparung von Personal zusätzlich erreicht, daß die gesuchte Kapazität in den beiden parallelen Fertigungsli­ nien problemlos und im übrigen auch für eine schonende Behandlung des Buchmaterials zur Verfügung steht. Bei kürzeren Taktzeiten würde der jeweilige Bearbeitungsgang zu flüchtig und gegebenenfalls ungenügend ausgeführt, und die Beschleunigungen könnten zu Beschädigungen führen, wo­ gegen die Parallelanordnung der Fertigungslinien sogar noch eine gewisse Überkapazität beinhaltet, die man ent­ weder in langsamere schonende Arbeitsgänge weitergibt oder bei vollständiger Ausnutzung durch an geeigneten Stellen der Fertigungslinien angeordnete Staustrecken oder Notauslässe auffängt. Die gespeicherten Zwischenpro­ dukte können nach vorzeitiger Abschaltung der vorangehen­ den Fertigungsmaschinen beliebig später in die Ferti­ gungslinie eingespeist werden.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die die Buchblockstöme wei­ terführenden zwei Förderstrecken zwischen dem Ausgang der Rückenbeleimmaschinen und dem Eingang zur Trocknungsvor­ richtung dicht nebeneinander geführt und mit einer ge­ meinsamen Umfassung oder gemeinsamen Unterstützung verse­ hen werden. Mit der getrennten Weiterführung der Förder strecken werden die Vorteile der schonenden Produktbe­ handlung innerhalb der Fertigungsstraße auch nach der Rückenbeleimungsmaschine beibehalten, wobei die durch die folgenden Maschinen hindurchgeführte zweifache Transport­ strecke einen kostengünstigen Aufbau ermöglicht.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung können bei­ den Zusammentragmaschinen jeweils in der vorletzten Sig­ naturenstation ein quer zur Hauptförderlinie angebauter Blockanleger für fadengeheftete Buchblöcke zugeordnet sein, wobei die vor und hinter dem Anleger angeordneten Signaturenstationen zum Zusammenstellen der Vorsatz- und Nachsatzblätter des fadengehefteten Buchblocks vorgesehen sind bzw. ausgenutzt werden. Auf diese Weise werden die verschiednen Möglichkeiten der Blockfertigung in zwei voneinander unabhängigen parallelen Fertigungslinien ver­ größert, so daß einerseits fadengeheftete Buchblocks und andererseits leimgebundene Buchblocks gleichzeitig gefer­ tigt werde können.

Die Vorteile einer schonenden Buchblockbehandlung durch die Fortführung der nebeneinander laufenden beiden Ferti­ gungslinien werden aufrechterhalten indem beide Linien in eine serienmäßige, mit zwei Förderrinnen versehene Dop­ pelniederhaltepresse geführt sind, deren Einlauf durch eine Synchronisierungseinrichtung für die geregelte Zu­ führung der Buchblocks in die Presse gesteuert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Buch­ fertigungsstraße ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeich­ nung und aus den Ansprüchen. Die Merkmale der Ansprüche und der Beschreibung können einzeln für sich oder in be­ liebiger anderer Kombination weitere Ausführungsformen der Erfindung bilden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf den Anfang einer zwei parallele Fertigungsstrecken enthaltenden Buchfertigungsstraße gemäß der Erfindung, die bis hinter die Rückenkbeleimmaschine verläuft und

Fig. 2 die Fortsetzung der schematisch gezeigten Ferti­ gungsstraße gemäß Fig. 1, beginnend mit der Trocknungsvorrichtung bis zur Abstapelanlage.

Um den vorgegebenen täglichen Durchsatz zu erreichen, sind gemäß Fig. 1 zwei gleiche Zusammentragmaschinen 10 parallel und spiegelbildlich zueinander angeordnet. In einer Maschine werden dadurch die Bogen mit dem Gesicht nach unten zusammengetragen. Diese Maschinen sind durch niedrige Bauweise bedienungsfreundlich. Die Anzahl der Signaturstationen 12 in jeder Maschine wurde so gewählt, daß bei einem Buch des größten geplanten Umfanges noch das Vorsatz- und Nachsatzblatt für klebegebundene Produk­ te mit zusammengetragen werden können. In der in Fluß­ richtung vorletzten Station 14 der Zusammentragmaschinen 10 ist jeweils ein quer verlaufender Blockanleger 16 an­ gebaut. Dieser ermöglicht das Anlegen gehefteter Buch­ blocks, wenn auf der Anlage eine andere Produktart gefer­ tigt werden soll. Beim Anleger 16 für fadengeheftete Buchblocks wird in der Station 18 das Nachsatzblatt und in der Station 20 das Vorsatzblatt mit zusammengetragen.

Man erkennt, daß zwischen den beiden Zusammentragmaschi­ nen 10 ein gemeinsam zugänglicher mittlerer Überwachungs­ und Bedienungsbereich 22 zur Verfügung steht, so daß die Fertigungslinie von einem Maschinenführer beaufsichtigt werden kann, der alle Bedienungspulte leicht erreicht.

Im Auslauf der Zusammentragmaschinen 10 befindet sich jeweils eine Kopplungseinrichtung 24, welche die Ge­ schwindigkeit der ankommenden Buchblocks in beiden Ferti­ gungsströmen in die an die weitere Verarbeitung zweckmä­ ßige Folgefrequenz einstellt. Die Kopplungseinrichtung sorgt für eine noch rationellere Verarbeitung.

Die sich dann anschließenden, in spiegelbildlicher Anord­ nung aufgestellten Leimmaschinen 26 dienen sowohl zum Rückenbeleimen fadengehefteter Buchblocks als auch zur Klebebindung im Rücken abgefräster Buchblocks einschließ­ lich der Durchführung von Fälzelarbeiten. Die Buchblocks werden dabei zwischen zwei kontinuierlich laufenden Transportketten gehalten und mit dem Rücken nach unten über die einzelnen Bearbeitungsstationen hinweggeführt.

Für die Klebebindung bestimmte Buchblocks gelangen zu­ nächst durch eine Anlege- und Rüttelstation 28 in eine Fräs- und Aufrauhstation 30. Dort befindet sich ein Auf­ rauhfräser mit zweistufigem Antriebsmotor. Anschließend wird in einer ersten Leimstation 32 Der Buchblockrücken mit Vorleim versehen und zwischengetrocknet und in einer nachfolgenden zweiten Leimstation 34 nochmals beschich­ tet. Der dünn aufgetragene Vorleim bildet einen Film, der danach das Eindringen der Hauptleimschicht aus der zwei­ ten Leimstation verhindet. Schließlich wird in der Fäl­ zel- und Anreibestation 36 leimgetränktes Fälzelmaterial endlos an den Buchrücken herangeführt und in die feuchte Leimschicht am Buchrücken engebettet. Gleichzeitig wird durch das beleimte Fälzelmaterial und aufgrund des Anrei­ bevorganges eine einwandfreie Haftung am Vorsatzpapier und damit eine gute Verbindung zur Buchdecke erreicht.

Entsprechend Fig. 1 schließen sich an den Auslauf der beiden Leimmaschinen 26 Förderstrecken 38, 40 an, die mit nicht gezeigten Vorschubeinrichtungen wie Rollenbahnen oder Förderketten ausgestattet sind und vor der nachfol­ genden Maschine, dem Hochfrequenztrockner 44 zu dicht nebeneinander laufenden Strecken zusammengeführt sind. Am Auslauf der Leimmschinen 26 befindet sich eine beide Fer­ tigungslinien überspannende begehbare Brücke 42, die der verbesserten Überwachung der beiden Fertigungslinien dient.

An die Rückenbeleim- und Fälzelmaschinen 26 schließt sich der Hochfrequenz-Trockner 44 an, den die Buchblocks in zwei parallelen Reihen auf den Förderstrecken 38 und 40 durchlaufen. Die Buchblocks stehen dabei mit dem hinter­ klebten Rücken auf einem polyamidbeschichteten Transport­ band und werden in einem Tunnel durch ein abgeschirmtes Hochfrequenzfeld unter seitlicher Anlage an einem Kunst­ stoff-Plattenkettenpaar hindurchgeführt. Der beigestellte HF-Generator ist an der Stelle 46 eingezeichnet. Mit Hil­ fe der HF-Trocknung werden nicht nur die Wassermoleküle in den Randzonen der Leimschicht zu Schwingungen angeregt und zum Verdampfen gebracht, sondern auch diejenigen im Leiminneren, so daß in der HF-Trocknungsanlage 44 eine Trocknung ohne Hautbildung erreicht wird.

In der an den HF-Trockner anschließenden Kühlstrecke 48, die um einen 180°-Bogen geführt ist, werden die auf ca. 85°-95°C erwärmten Buchblocks abgekühlt, wobei sie auf einer Stabkette transportiert werden und mehrere Blas­ luftzonen durchlaufen.

Nachdem die Plastizität des Leims der Buchblocks in der Kühlzone 48 reduziert worden ist, werden die Buchblocks zum Niederhalten in eine Buchblockpresse 50 geführt, die sich an die Kühlstrecke 48 anschließt. Dabei werden die Buchblocks, hochkant auf ihrem Rücken stehend, von einem Transportband zwischen Pressbacken transportiert, die nach Anhalten des Transportbandes über einen Kniehebel von einem Pneumatikzylidner aus betätigt werden. Die Nie­ derhaltepresse bildet ein sehr wichtiges Glied in der Fertigungsstraße und ermöglicht im Zusammenhang mit der Längsfälzelung beste Voraussetzungen für feste und win­ kelrechte Buchblocks. Am Einlauf besitzt die Presse 50 eine Synchronisierungsstation, um die Buchblocks in zwei unabhängigen Strömen verarbeiten zu können.

Zur bestmöglichen Ausnutzung der Kapazität der der Nie­ derhaltepresse 50 vorangehenden Fertigungsmaschinen sind dieser und vorzugsweise auch dem nachfolgenden Dreisei­ tenschneider 54 Notauslagen 52 nachgeschaltet, um bei Stillstand jeweils alle vorangehenden Fertigungsmaschinen weiterproduzieren zu lassen und später die ausgeschleu­ sten Buchblocks manuell in die laufende Produktion zu­ rückzuführen.

Die Fertigungslinien sind im Anschluß an die Niederhalte­ presse 50 an der Stelle 56 vereinigt. In einer Überfüh­ rungsstation 58 werden die Buchblocks flachgelegt, ge­ dreht und anschließend vor der Zuführung zum Dreiseiten­ schneider 54 mittels eines Beschleunigungsbandes zu Zweier- oder Dreierlagen gestapelt. Die dreiseitig beschnittenen und ausgeschobenen Buchstapel werden danach gewendet und mit einem Teleskopband dem Magazinanleger einer Einhängemaschine 60 zugeführt. Das Teleskopband ermöglicht den Ausgleich der Länge des Magazinanlegers bei Formatänderungen. Aus dem Magazinanleger werden die Buchblocks einzeln durch Mitnehmer ausgeschoben und dann der Einhängemaschine zugeführt, wo die Buchblocks mit dem Rücken nach oben über einem Blockteiler geöffnet und dann auf den Flügel eines Paternosters aufgeschoben werden. Die Arbeitsweise der Einhängemaschine zusammen mit der Buchdeckenausrichtestation, mit der Andrückstation usw. ist üblicher Bauart und braucht hier nicht näher be­ schrieben zu werden.

Der zweispurige Auslauf 62 der Einhängemaschine 60 mündet in die Stapelschächte zweier Buchstapler 64 für die fer­ tigen Bücher. Eine Spezialvorrichtung 66 bringt die Bü­ cherstapel wieder auf eine Spur zusammen. Über eine 90-Grad-Kurve 68 und eine weitere Tranaportstrecke 70 werden die Bücherstapel über eine vorgeschaltete Drehsta­ tion 72 einer automatischen Palettiervorrichtung zuge­ führt.

Auf einer Staurollenbahn 74 werden die Bücherstapel wei­ tertransportiert bis sie gegen eine Anschlagplatte mit Querabschub 76 anlaufen. Von hier aus werden sie auf ei­ nen Zwischenspeichertisch 78 abgeschoben. Sobald eine Reihe komplett vorgesammelt ist, übernimmt ein nicht dargestellter Greifer die Bücher und setzt sie rei­ henweise auf die bereitstehende Palette 80 ab.

Claims (11)

1. Buchfertigungsstraße mit einer Mehrzahl hintereinander angeordneter Maschinen für aufeinanderfolgende Ar­ beitsgänge der Buchbindereitechnik, insbesondere zum Zusammentragen von Buchblocks, Rückenbeleimen, Trock­ nen, Kühlen, Niederpressen, Seitenbeschneiden, Buch­ decken-Einhängen und Abstapeln fertiger Bücher, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich der Buchblockfertigung zwei voneinander unabhängige Fertigungslinien mit zueinan­ der parallel aufgestellten Maschinen vorgesehen sind, in denen die Zusammentragmaschinen (10) und die Rückenbeleimmaschinen (26) jeweils einander gegenüber­ liegend, spiegelbildlich aufgebaut sind und dazwischen einen gemeinsam zugänglichen mittleren Überwachungs- und Bedienungsbereich (22) aufweisen, und daß die beiden getrennten Buchblockförderlinien (38, 40) in den nachfolgenden Maschinen ab der Trock­ nungsvorrichtung (44) bis zum Dreiseitenschneider (54) zu unmittelbar nebeneinander angeordneten Transport­ strecken vereinigt sind.

2. Buchfertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Buchblockströme weiterführenden beiden parallelen Förderstrecken (38, 40) im Bereich zwischen dem Ausgang der Rückenbeleimmaschinen (26) und dem Eingang eines Hochfrequenz-Trocknungsautomaten (44) zu einer beide Strecken dicht nebeneinander ent­ haltenden und mit einer gemeinsamen Umfassung und/oder Unterstützungen versehenen Transportstrecke vereinigt sind.

3. Buchfertigungsstraße nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslauf hinter den Zusammen­ tragmaschinen (10) jeweils eine Kopplungseinrichtung (24) vorgesehen ist, welche die Geschwindigkeit der ankommenden Buchblocks in beiden Fertigungsströmen in die an die weitere Verarbeitung zweckmäßig angepaßte Folgefrequenz einstellen.

4. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Zusammen­ tragmaschinen (10) jeweils in der vorletzten Signatu­ ren- Station ein quer zur Hauptförderlinie angebauter Blockanleger (16) für fadengeheftete Buchblöcke zuge­ ordnet ist, wobei die vor und hinter dem Anleger ange­ ordneten Signaturen-Stationen (18, 20) der Zusammen­ tragmaschine zum Zusammenstellen der Vorsatz- und Nachsatzblätter vorgesehen sind.

5. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchblocks in den beiden Fertigungsströmen jeweils zwischen zwei kontinuierlich laufenden Transportketten gehalten und mit dem Rücken nach unten über die einzelnen Bearbei­ tungsstationen (Fräs- und Aufrauhstation, Leimauftrag- und Zwischenbeheizungsstationen, Fälzel- und Anreibe­ station, Dickenmessung usw.) geführt sind.

6. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transport­ strecken für die Buchblocks durch die Trocknungsvor­ richtung jeweils ein polyamidbeschichtetes Transport­ band aufweisen, auf denen die Buchblocks mit dem hin­ terklebten Rücken stehend geführt sind, während in der nachfolgenden Kühlstrecke eine Stabkette als Transport­ mittel vorgesehen ist.

7. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden von­ einander unabhängigen Fertigungslinien in eine, mit zwei Förderrinnen versehene Doppelniederhaltepresse (50) geführt sind, deren Einlauf durch eine Synchroni­ sierungseinrichtung für die geregelte Zuführung der Buchblocks in die Presse gesteuert ist.

8. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur bestmöglichen Ausnutzung der Kapazität der der Niederhaltepresse vorgeschalteten Fertigungsmaschinen dieser Presse und vorzugsweise auch dem Dreiseitenschneider Notauslagen (52) nachgeschaltet sind, um bei Stillstand jeweils alle angehenden Fertigungsmaschinen weiter produzieren zu lassen und später die ausgeschleusten Buchblocks manuell in die laufende Produktion zurückzuführen.

9. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungsli­ nien nach der Doppelniederhaltepresse zu einem Buch­ blockstrom vereinigt sind, in dem die Buchblocks in einer Überführungsstation flachgelegt und anschließend vor der Zuführung zum Dreiseitenschneider mittels ei­ nes Beschleunigungsbandes in einer Vorsammelstation zu Zweier- oder Dreierlagen gestapelt werden.

10. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslauf der Buchdecken-Einhängemaschine ein Stapelschacht für die fertigen Bücher vorgesehen ist, von dem aus fertige Bücherstapel automatisch über eine Rollenbahn der Be­ schickungsplatte eines Abstapel- und Palettierautoma­ ten in einem bestimmten Stapelmuster zugeführt wer­ den.

11. Buchfertigungsstraße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Straße seitliche Zugänge für Vorsatzpapier, Leim und Gaze sowie Buchdecken einerseits und seitliche Abgänge für Frässtaub in der Beleimstation und für Späne in dem Dreiseitenschneider vorgesehen sind.