DE4005949A1 - Verfahren zum maschinellen abpressen von buchblocks und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum maschinellen abpressen von buchblocks und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Abpressen von
eingespannt gehaltenen, gerundeten Buchblocks mittels eines unter einer
definierten Preßkraft auf den Buchblockrücken einwirkenden Abpreßelementes
und sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Durch den Arbeitsgang Abpressen wird dem gerundeten Buchblock die gewünschte
und der Einbandart entsprechende Rückenform verliehen, die
von einem im rückennahen Bereich des Buchblocks vorgesehenen Falz bestimmt
wird, wobei dieser entweder als tiefer Falz oder als schräger
Falz ausgebildet sein kann.
Zur Durchführung des Arbeitsganges Abpressen finden in der industriellen
Buchfertigung Buchrunde- und Abpreßmaschinen Verwendung, in denen
der dem Buchrückenrundevorgang folgende Abpreßvorgang von einem
sich über die gesamte Rückenbreite hin- und herbewegenden Formstück
ausgeführt wird, wodurch unter Anwendung von Druck und Reibung die
gefalzten Druckbogen von der Mitte des Buchblockrückens nach beiden
Seiten hin umgelegt werden, und zwar unter einem nach außen hin zunehmenden
Winkel. Somit erhält der Buchblock seine pilzartige Rückenform
sowie gleichzeitig seine Rückenstabilisierung.
Dabei kann es aufgrund der hohen Rückstellkräfte des Papiers leicht
vorkommen, daß die abgepreßten Buchblocks ihre Rückenform nicht beibehalten
und somit vornehmlich der mittlere Bereich des Rückens
durchsackt.
Eine Buchrunde- und Abpreßmaschine mit einem auf dem Buchblockrücken
einwirkenden, sich hin- und herbewegenden Formstück ist beispielsweise
in der DE-OS 15 36 507 dargestellt und beschrieben.
Bekanntlich weist die traditionelle Rundeform des Buchrückens eine
Vielzahl von Radien auf. Um den Büchern bzw. Buchblocks diese gewünschte
Rückenform zu geben, müssen beim Abpreßvorgang dem jeweiligen
Rückenradius angepaßte Formstücke eingesetzt werden. Insbesondere
in Hochleistungs-Buchfertigungsanlagen bedingt dieser Umstand hohe
Umrichtezeiten, insbesondere deswegen, weil die Formstücke in der
Abpreßstation zu ihrem Aus- und Wiedereinbau schwer zugänglich sind.
Im Hinblick auf eine Produktivitätssteigerung gewinnen Rüstzeitverkürzungen
eine zunehmende Bedeutung, zumal die Auflagenhöhen weiter
zurückgehen.
Das Auswechseln der Formklötze erfordert den Einsatz von geschultem
Personal, und ferner verlangt die Vielzahl der Formklötze eine umfangreiche
Lagerhaltung. Beides trägt zu einer nicht unerheblichen
Kostensteigerung bei.
Infolge des abwechselnd auf die linke und rechte Seite einwirkenden
Formstückes ist die Buchrunde- und Abpreßmaschine gemäß der
DE-OS 15 36 507 hinsichtlich einer Leistungssteigerung eingeengt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der genannten
Gattung und eine Vorrichtung zum maschinellen Abpressen von Buchblocks
zu schaffen, die eine wesentliche Leistungssteigerung und Qualitätsverbesserung
der Buchblocks ermöglichen. Ferner soll das Auswechseln
der Formstücke in Fortfall gelangen.
Ausgehend von einem Verfahren zum maschinellen Abpressen von eingespannt
gehaltenen, gerundeten Buchblocks mittels eines unter einer
definierten Preßkraft auf den Buchblockrücken einwirkenden Abpreßelementes
sieht das Verfahren nach der Erfindung hierzu vor, daß jeweils
eine Hälfte des Buchblockrückens abgepreßt wird, indem zwei Abpreßelemente
gleichzeitig von der Mitte des Buchblockrückens aus in
entgegengesetzten Richtungen eine Abwälzbewegung auf den Buchblockrücken
zum Stauchen der Druckbogen im Bereich der Buchblockrückenmitte
und eine tangentiale Gleittreibbewegung auf den Buchblockrücken
zum Umlegen der Druckbogen in den Seitenbereichen des Buchblockrückens
ausführen und nach erfolgtem Abpressen auf einer vom Buchblockrücken
entfernt liegenden Bahn in ihre Ausgangsposition zurückbewegt
werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, daß die Abpreßelemente
eine tangentiale Gleitreibbewegung und eine überlagerte der
Gleitreibbewegung entgegengerichtete Abwälzbewegung ausführen, derart,
daß die Gleitreibbewegung im Bereich der Buchblockrückenmitte
kompensiert und in den Seitenbereichen des Buchblockrückens nach außen
hin zunimmt, indem die überlagerte Abwälzbewegung fortschreitend
verringert wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß zwei parallel orientierte Abpreßleisten in Tragrahmen
mittels rechtwinklig zu diesen orientierten Linearführungen verfahrbar
und die Tragrahmen mittels Bogenführungen in einem Radius verschwenkbar
sind, wobei die Linearbewegung und die Schwenkbewegung
derart aufeinander abgestimmt sind, daß sich die Abpreßleisten im
Radius nach außen und gleichzeitig geradlinig in den Tragrahmen nach
innen bewegen, und daß die Abpreßleisten über eine Betätigungseinrichtung
aus ihrer Wirkposition in eine vom Buchblockrücken abständige
Position bringbar sind.
Gegenüber den herkömmlichen Abpreßverfahren mit einem Abpreßelement
ergeben sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie mit der Vorrichtung
zahlreiche Vorteile.
Durch gleichzeitiges Abpressen beider Buchblockrückenhälften läßt
sich die Arbeitsgeschwindigkeit verdoppeln.
Mit den kombinierten Bewegungsabläufen Abwälzen auf dem gerundeten
Buchblockrücken und tangentialen Gleitreiben lassen sich einerseits
die für das Verdichten des Blockrückens notwendigen Stauchkräfte und
andererseits die Zugkräfte zum Umlegen der einzelnen Druckbogen nach
außen hin aufbringen, wobei die Zugkräfte der einzelnen Abpreßelemente
ausschließlich in einer Richtung wirken. Hierdurch läßt sich eine
dauerhafte und symmetrisch abgepreßte Buchrückenform und somit eine
Qualitätsverbesserung des Buchblocks erzielen.
Durch Veränderung der Drehpunkte der Abpreßelemente in Abhängigkeit
von Runderadius, Buchblockdicke und Falzwinkel kann eine stufenlose
Anpassung der Abpreßbewegung an die unterschiedlichen Rückenformen
erfolgen, so daß das bisherige Auswechseln der Abpreßelemente entfällt,
was die Rüstzeit wesentlich verkürzt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt
Fig. 1a-1e schematisch den Bewegungsablauf einer Abpreßleiste zur
Erläuterung der Arbeitsweise,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Buchblock-
Abpreßvorrichtung gemäß Linie A-B in Fig. 4 mit den
Abpreßleisten in Ausgangsstellung,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Buchblock-Abpreßvorrichtung
gemäß Linie C-D in Fig. 4 mit den Abpreßleisten in
der seitwärts geschwenkten Endstellung,
Fig. 4 eine Seitenansicht des rechten Teils der Vorrichtung.
Erfindungsgemäß erfolgt das sogenannte Abpressen der Buchblocks 1
mit zwei parallel orientierten Abpreßleisten 2, die jeweils auf eine
Hälfte des Rückens eines Buchblocks 1 unter einem definierten Preßdruck
einwirken, indem sie von der Blockmitte aus in entgegengesetzten
Richtungen eine tangentiale Gleitreibbewegung zum Umlegen der
Druckbogen in den außen liegenden Bereichen des Buchblockrückens und
eine der Gleitreibbewegung entgegengerichtete tangentiale Kompensationsbewegung
zum Erzeugen eines Stauchdruckes ausführen. Für den Abpreßvorgang
wird der Buchblock 1 zwischen Einspannbacken 3 gehalten.
Wie aus der Darstellung des Bewegungsablaufes gemäß der Fig. 1a-1e ersichtlich,
in der der Einfachheit halber lediglich eine Abpreßleiste
2 dargestellt ist, bewegt sich diese um den Schwenkpunkt x aus der
in Fig. 1a veranschaulichten Ausgangsposition in die in Fig. 1b dargestellte
Seitenposition, wobei die Gleitreibbewegung der Abpreßleiste
und die dabei auftretenden auf die Druckbogen einwirkenden Reibkräfte
durch eine tangentiale Gegenbewegung der Abpreßleiste 2 auf
dem Blockrücken kompensiert wird. Dabei gelangt die Abpreßleiste 2
nicht die in Fig. 1b strichpunktiert gezeichnete sich ohne Gegenbewegung
ergebende Position, sondern nimmt die durch gleichzeitiges tangentiales
Verschieben in entgegengesetzter Richtung erzielte Seitenposition
ein.
Infolge des somit entstehenden Abwälzens der Abpreßleisten 2 in Verbindung
mit der Druckeinwirkung auf den Rücken des Buchblocks 1 werden
die Druckbogen in diesem Bereich ausschließlich gestaucht.
Im weiteren Verlauf bewegt sich die Abpreßleiste 2 aus der Position
gemäß Fig. 1b seitwärts in die in der Fig. 1c-1e veranschaulichten Positionen,
wobei die tangentiale Bewegung derart gesteuert ist, daß
die dadurch bedingte Kompensation fortschreitend verringert wird und
die Druckbogen in den außen liegenden Bereichen des Buchblockrückens
durch eine zunehmend verstärkte Reibkomponente umgelegt werden. Die
in den Fig. 1c-1e strichpunktiert gezeichnete Abpreßleiste 2 stellt
jeweils die Positionen wiederum ohne Kompensation durch entgegengerichtetes
Abwälzen dar.
Wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben wird, kehrt die Abpreßleiste
2 nach ausgeführtem Abpreßvorgang auf einer abständig zum
Blockrücken liegenden Bahn in ihre Ausgangsstellung zurück.
Die Arbeitsweise der Abpreßleisten 2 erfolgt kontinuierlich, vorzugsweise
ist ein zweimaliger Abpreßvorgang vorgesehen im Hinblick auf
eine schonende Behandlung des Buchblockrückens.
Entsprechend der gewünschten Abpressung des Buchblockrückens läßt
sich die Gleitreibbewegung der beiden Abpreßleisten 2 variieren, und
zwar einerseits durch das Aufbringen unterschiedlich starker Reibkräfte
durch mehr oder weniger entgegenwirkende tangentiale Kompensationsbewegung
und andererseits auch durch Zusteuern dieser Tangentialbewegung
an beliebigen Stellen des Buchblockrückens.
Anhand der Fig. 2-4 soll nachfolgend die konstruktive Ausgestaltung
zum Erzeugen der tangentialen Gleitreibbewegung sowie der tangentialen
Kompensationsbewegung der Abpreßleisten 2 erläutert werden.
In den Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern
versehen.
Die beiden sich gleichzeitig kontinuierlich in entgegengesetzten
Richtungen bewegenden Abpreßleisten 2 weisen sich quer zur Längsrichtung
erstreckende Ausleger 4 auf, an denen sich geradlinige Rollenbahnen
4a befinden. Die Ausleger 4 sind über ihre Rollenbahnen 4a in
zugeordneten Führungsbahnen 5a in Querlager 5 verfahrbar, wobei sich
diese an einem in Längsrichtung verlaufenden Tragrahmen 6 befinden.
Zur Ausführung der Kompensationsbewegung der Ausleger 4 in den Querlagern
5 sind die Ausleger 4 an ihrer Unterseite mit einer Verzahnung
4b versehen, die mit im Querlager 5 über eine gemeinsame Antriebswelle
9 drehbar gelagerten Zahnsegmenten 7 in Eingriff stehen.
Die Zahnsegmente 7 erhalten über auf der Antriebswelle 9 sitzende
Steuerhebel 10 mit Folgerollen 11 von Kurven 8 ausgehend ihre Drehbewegung
und steuern somit die Abpreßleisten 2 in den geradlinie verlaufenden
Laufbahnen 5a der Querlager 5 vor und zurück. Die der tangentialen
Gleitreibbewegung überlagerte Abwälzbewegung der Abpreßelemente
2 läßt sich durch unterschiedlich ausgestaltete Kurven 8 erreichen.
Die tangentiale Gleitreibbewegung der beiden Abpreßleisten 2 am gerundeten
Rücken des Buchblocks 1 erfolgt von einer im Radius verlaufenden
im Seitenteil 13 gelagerten gemeinsamen Rollenbahn 15 aus mit
zugeordneten einzelnen Bahnführungssegmenten 14, die auf den Rollenbahnen
15 verfahrbar sind und an ihrer Unterseite eine Verzahnung
14a tragen.
Der Einfachheit halber bezieht sich die nachfolgende Beschreibung
auf den rechten Teil der Abpreßvorrichtung wie in Fig. 4 dargestellt,
wenngleich die Bauelemente jeweils auf sich gegenüberliegenden
Seiten vorgesehen sind.
Als Verbindungselement zwischen dem Bahnführungssegment 14 und dem
Träger 6 dient ein Halter 16, der einerseits am Bahnführungssegment
14 starr und andererseits über eine Klemmschraube 17 sowie ein Langloch
18 im Träger lösbar befestigt ist.
Die Schwenkbewegung der Träger 6 mit den Abpreßleisten 2, den Auslegern
4, den Rollenbahnen 4a, den Führungsbahnen 5a und den Querlagern
5 erfolgt von einem kurvengesteuerten Gestänge 19 aus, dessen
Hub verstellbar ist, über eine Zahnstange 20 auf Zahnsegmente 21,
die mit der Verzahnung 14a der beiden Bahnführungssegmente 14 in Eingriff
stehen.
Die geradlinige tangentiale Bewegung der beiden Abpreßleisten 2 in
den Querlagern 5 vollzieht sich in zeitlicher Abstimmung mit der
Schwenkbewegung der beiden Träger 6 derart, daß gemäß dem vorab beschriebenen
Bewegungsablauf die tangentiale Gleitreibbewegung am
Rücken des Buchblocks 1 und die Kompensationsbewegung in entgegengesetzter
Richtung ausgeführt werden.
Nach erfolgtem Abpressen des Buchblockrückens werden die beiden Abpreßleisten
2 abwärts und auf einer vom Blockrücken entfernt liegenden
Bahn zur Blockmitte hin sowie aufwärts in ihre Ausgangsposition
zurückbewegt, in der sie dicht nebeneinanderliegen.
Durch Zurückbewegen der Abpreßleisten 2 auf einer vom Buchblockrücken
abständig liegenden Bahn wird verhindert, daß entgegengesetzt
wirkende Reibungskräfte entstehen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird hierzu die gesamte Abpreßvorrichtung
über Exzenter 22 von einer Antriebswelle 23 aus in zeitlicher
Abstimmung mit der Schwenkbewegung der Abpreßleisten 2 gemäß Pfeilrichtung
auf- und abbewegt.
Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, wird vorzugsweise ein zweimaliges
Abpressen des Buchblockrückens durchgeführt, was eine schonende
Behandlung des Buchblocks 1 bezweckt. Nach ausgeführter erster
Schwenkbewegung der Abpreßleisten 2 führt die gesamte Abpreßvorrichtung
über eine Verstellung der Exzenter 22 eine vertikale Zustellbewegung
aus, worauf die zweite Schwenkbewegung der Abpreßleisten 2
und damit die endgültige Abpressung des Rückens folgt. Letztlich ist
das zweimalige Abpressen einer weiteren Verbesserung der Rückenstabilisierung
zweckdienlich.
Für eine Anpassung der Abpreßleisten 2 an unterschiedliche Blockrückenradien
lassen sich die Seitenteile 13 mit den Zahnsegmenten
21, den Bahnführungssegmenten 14 und den Rollenbahnen 15 nach Lösen
der Klemmschrauben 17 in den Langlöchern 18 relativ zu den Trägern 6
höhenverstellen, wodurch sich der Schwenkradius der Abpreßleisten 2
verändert. Zur Durchführung der Verstellung über bekannte nicht dargestellte
Betätigungsmittel ist eine Verstellspindel 25 vorgesehen,
die in einen mit dem Seitenteil 24 verschraubten, im Grundrahmen 27
in Führungsbahnen 27a bewegbaren Gewindeblock 26 eingreift.
Die erfindungsgemäße Buchblock-Abpreßvorrichtung kann als vor- und
zurücklaufende Station vorgesehen sein, die synchron zu einem kontinuierlich
angetriebenen Klammertransportsystem bewegbar ist, wodurch
sich eine weitere Leistungssteigerung erzielen läßt. Zur Durchführung
dieser Bewegung über eine definierte Wegstrecke wird die Vorrichtung
von einer Grundplatte 28 mit vertikalen und horizontalen
Laufrollen 29 aufgenommen, die auf Bahnen 30 eines Maschinengestells
31 laufen. An der Grundplatte 28 greift ein Antriebshebel 32 an, der
an einer vom Hauptantrieb aus angetriebenen um Umlenkkettenräder 33
laufenden Kette 34 angelenkt ist und beim Umlauf der Kette 34 die
Grundplatte 28 mit der Buchblock-Abpreßvorrichtung vor- und zurückbewegt.
Claims (12)
1. Verfahren zum maschinellen Abpressen von eingespannt gehaltenen,
gerundeten Buchblocks mittels eines unter einer definierten Preßkraft
auf den Buchblockrücken einwirkenden Abpreßelementes, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils eine Hälfte des Buchblockrückens
abgepreßt wird, indem zwei Abpreßelemente (2) gleichzeitig
von der Mitte des Buchblockrückens aus in entgegengesetzten
Richtungen eine Abwälzbewegung auf dem Buchblockrücken zum Stauchen
der Druckbogen im Bereich der Buchblockrückenmitte und eine
tangentiale Gleitreibbewegung auf dem Buchblockrücken zum Umlegen
der Druckbogen in den Seitenbereichen des Buchblockrückens
ausführen und nach erfolgtem Abpressen auf einer vom Buchblockrücken
entfernt liegenden Bahn in ihre Ausgangsposition zurückbewegt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abpreßelemente
(2) eine tangentiale Gleitreibbewegung und eine
überlagerte, der Gleitreibbewegung entgegengerichtete Abwälzbewegung
ausführen, derart, daß die Gleitreibbewegung im Bereich
der Buchblockrückenmitte kompensiert und in den Seitenbereichen
des Buchblockrückens nach außen hin zunimmt, indem die überlagerte
Abwälzbewegung fortschreitend verringert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
der tangentialen Gleitreibbewegung überlagerte Abwälzbewegung
der Abpreßelemente (2) an beliebiger Stelle des Buchblockrückens
zusteuerbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Abpressen des Buchblockrückens durch mehrfache, vorzugsweise
zweimalige, Abwälzbewegung und tangentiale Gleitreibbewegung der
Abpreßelemente (2) ausgeführt wird, wobei der Preßdruck stufenweise
erhöht wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel orientierte
Abpreßelementen (2) in Tragrahmen (6) mittels rechtwinklig
zu diesen orientierten Linearführungen (4, 4a, 5, 5a) verfahrbar
und die Tragrahmen (6) mittels Bogenführungen (14, 15) in einem
Radius verschwenkbar sind, wobei die Linearbewegung und die
Schwenkbewegung derart aufeinander abgestimmt sind, daß sich die
Abpreßleisten (2) im Radius nach außen und gleichzeitig geradlinig
in den Tragrahmen (6) nach innen bewegen, und daß die Abpreßleisten
2 über eine Betätigungseinrichtung (22, 23) aus ihrer
Wirkposition in eine vom Buchblockrücken abständige Position
bringbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearführungen
aus einer geradlinigen Rollenbahn (4a) an Auslegern
(4) der Abpreßleisten (2) und zugeordneten Führungsbahnen
(5a) in Querträgern (5) der Tragrahmen (6) gebildet sind, und
daß die Ausleger (4) mit einer Verzahnung (4b) versehen sind,
die mit Antriebszahnsegmenten (7) in Eingriff stehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenführungen
aus einer Rollenbahn (15) in einem Seitenteil (13)
und aus Bahnführungssegmenten (14) mit einer Verzahnung (14a) gebildet
sind, die mit Antriebszahnsegmenten (21) in Eingriff stehen,
und daß die Bahnführungssegmente (14) mit den Tragrahmen
(6) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand zwischen Bogenführung (14, 15) und der Oberkante der
Abpreßleisten (2) veränderbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bahnführungssegmente (14) in ihrer Höhenposition zu den Tragrahmen
(6) über eine lösbare Verbindung (16 bis 18) einstellbar
sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine Hubeinrichtung
(22, 23) zum Absenken und Heben der Abpreßeinrichtung
in zeitlicher Abstimmung mit der Bewegung der Abpreßleisten
(2).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abpreßleisten
(2) über die Hubeinrichtung (22, 23) in ihrer Höhenposition
einstellbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
diese über eine Einrichtung (28-34) synchron zu einer sich kontinuierlich
bewegenden Klammer (3) vor- und zurücklaufend antreibbar
ist.
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