DE4008044A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von buchbindereierzeugnissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gemäß einem ersten Erfindungsge­ danken ein Verfahren zur Herstellung von Buchbindereier­ zeugnissen, wie Büchern, Broschüren etc., bei dem vor­ zugsweise durch Abfräsen des Falzrückens von aufeinander­ gelegten Falzheften ein Paket aus unzusammenhängenden Blättern bzw. Heften gebildet wird, die anschließend im Bereich einer Paketseitenfläche miteinander verleimt werden, wobei die die Paketseitenfläche bildenden Blatt­ kanten und zumindest im Bereich der Paketmitte auch ein der Blattkante benachbarter Randbereich der Blätter ei­ nen Leimauftrag aufweisen, und geht gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Der im Bereich einer Paketseitenfläche aufzutragende Leim kann aufgewalzt oder aufgestrichen oder im Tauch­ verfahren aufgebracht werden. Um auch den benachbarten Randbereich der Blätter zu beleimen, das heißt Leim auch in den Bereich zwischen den Blättern zu bringen, wurde früher im Rahmen der manuellen Buchherstellung das Blatt­ paket zunächst zur einen und dann zur anderen Seite hin aufgefächert und dann beleimt. Dies erwies sich jedoch als sehr umständlich. Zudem erforderte diese Verfahrens­ weise die Verwendung von Dispersionsklebern mit längerer Abbindezeit. Eine maschinelle Arbeitsweise war hier da­ her praktisch nicht möglich.

Die maschinelle Arbeitsweise erfordert die Verwendung von schnell abbindenden Schmelzklebern. Aus diesem Grun­ de wurde bei maschinell gebundenen Büchern etc. nur noch der Buchrücken beleimt. Zwischen den einzelnen Blättern befindet sich hierbei kein Leim mehr. Die Folge davon ist, daß sich einzelne Blätter, insbesondere bei größe­ rer Beanspruchung, leicht lösen. Dies ist vor allem im Bereich der Buchmitte der Fall. Dies wird erfahrungsge­ mäß dadurch noch begünstigt, daß der zur Bildung des Buchrückens verwendete Schmelzkleber beim Auftragen schockartig abgeschreckt wird und deshalb versprödet.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung ein Verfahren eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbes­ sern, daß auch bei maschineller Arbeitsweise nicht nur im Bereich des Buchrückens sondern auch im benachbarten Randbereich der Blätter eine Verleimung erfolgt, sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung anzugeben.

Die genannte Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß der dem Randbereich der Blätter zugeordnete Leimauf­ trag vor der Bildung des Blattpakets aufgetragen wird und daß dabei ein Leim Verwendung findet, der im aufge­ tragenen Zustand von einem passiven, nichtklebenden in einen aktiven, klebenden Zustand überführbar ist und der zumindest teilweise erst nach der Bildung des Blattpa­ kets aktiviert wird.

Mit diesen Maßnahmen werden die eingangs geschilderten Nachteile vollstänig beseitigt. Bei den erfindungsgemäßen Verfahrensprodukten sind die Blätter nicht nur im Be­ reich des Buchrückens, sondern auch im benachbarten Rand­ bereich miteinander verleimt, was eine hohe Haltbarkeit auch bei hoher Beanspruchung ergibt. Da der betreffende Leim bereits vor Bildung des Blattpakets aufgetragen wird, ist in vorteilhafter Weise eine Auffächerung des Plattpakets nicht erforderlich. Zudem kann zur Bildung des Buchrückens ein sogenannter Schmelzkleber Verwendung finden, der schnell abbindet. Insgesamt ergeben sich so­ mit eine einfache, rationelle Buchproduktion sowie eine hohe Qualität und damit insgesamt eine hohe Wirtschaft­ lichkeit.

In vorteilhafter Weiterbildung der übergeordneten Maß­ nahmen kann zur Bildung des dem Randbereich der Blätter zugeordneten Leimauftrags ein durch Energiezufuhr, vor­ zugsweise Wärmezufuhr, nachträglich aktivierbarer Leim Verwendung finden, der im passiven, nichtklebenden Zu­ stand aufgetragen wird und der vorzugsweise durch die Wärme des an der Seitenfläche des Blattpakets aufgetra­ genen Schmelzklebers aktiviert wird. Diese Maßnahmen er­ geben eine ganz besonders rationelle Arbeitsweise, da der innere, nachträglich aktivierbare Leim durch den äußeren, rückenseitig aufgetragenen Leim automatisch aktiviert wird.

Eine weitere, besonders zu bevorzugende Maßnahme kann darin bestehen, daß der dem Randbereich der Blätter zu­ geordnete Leim auf eine laufende Materialbahn aufgetra­ gen wird, bevor diese durch Querschnitte in Abschnitte unterteilt wird. Diese Maßnahmen ergeben eine höchst einfache Ausgestaltung der Leimauftragseinrichtung und stellen gleichzeitig sicher, daß die Produktionsgeschwin­ digkeit durch den Leimauftrag in keiner Weise gebremst wird.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann der auf die laufende Materialbahn aufgetragene Leim in Form von in Bahnlaufrichtung verlaufenden, kurzen, strichförmigen Leimstreifen aufgetragen werden. Diese Maßnahmen ermöglichen eine berührungslose Leimauftragung durch Aufspritzen gebündelter Leimstrahlen. Die genann­ ten Maßnahmen ergeben daher in vorteilhafter Weise eine höchst einfache und robuste Ausgestaltung der Leimauf­ tragseinrichtung und ermöglichen gleichzeitig auch eine einfache, formatabhängige Steuerung der Leimauftragsein­ richtung.

Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Leimauftrags­ einrichtung enthalten, die wenigstens einen, vorzugswei­ se zwei einander gegenüberliegende Düsenbalken mit auf­ und absteuerbaren Leimauftragsdüsen aufweist, an denen die einem Falzapparat zugeführte Materialbahn vorbeige­ führt ist. Diese Maßnahmen ergeben eine sehr kompakte und platzsparende Anordnung, die sich in vorteilhafter Weise auch nachträglich in bereits vorhandene Pro­ duktionsstraßen integrieren läßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung nä­ ner erläutert.

Die Zeichnung enthält eine schematische Darstellung ei­ nes mehrere Stationen umfassenden Produktionswegs für Buchproduktion.

Bei der in der Zeichnung oben von links nach rechts be­ wegten Bahn 1 kann es sich um eine vorher in einer Druckmaschine bedruckte, anschließend getrocknete und gekühlte Papierbahn handeln, die nach der Bearbeitung in einer hier nicht näher dargestellten Rollenrotations­ druckmaschine in einem dieser nachgeordneten Falzapparat weiter verarbeitet wird. Im Bereich zwischen der Druck­ maschine und dem Falzapparat durchläuft die Bahn 1 eine Leimstation I. In einer anschließenden Station II wird die Breite der Bahn 1 reduziert. Im dargestellten Aus­ führungsbeispiel wird die Bahn 1 hierzu in Längsrichtung in mehrere Streifen 1a, 1b aufgeteilt, die aufeinander­ gelegt und als einheitlicher Strang 1c in den Falzapparat einlaufen. Die Station II kann in der Praxis dementspre­ chend als Falzapparatüberbau ausgebildet sein.

Im Falzapparat wird der Strang 1c, wie bei Station angedeutet ist, durch aufeinanderfolgende Querschnitte in aufeinanderfolgende Abschnitte 2 unterteilt. Von die­ sen können, wie bei III weiter angedeutet ist, mehrere aufeinandergesammelt werden. Anschließend wird die Länge der aufeinandergesammelten Abschnitt 2 durch Ausführung eines Querfalzes verkürzt. Es ergeben sich dementspre­ chend Falzhefte 3, wie bei Station IV angedeutet ist. Die Falzlinie, entlang welcher der Querfalz erfolgt, ist im Bereich der Bahn 1 bzw. Abschnitte 2 in Form ei­ ner strichpunktierten Linie f angedeutet. Diese Falz­ linien befinden sich im dargestellten Beispiel mittig zwischen den in Station III aufeinanderfolgenden Quer­ schnitten.

In der Station I erhält die Bahn 1 einen Leimauftrag, der auf die Falzlinien f flankierende bzw. diese ent­ haltende Felder begrenzt ist. Im dargestellten Aus­ führungsbeispiel erfolgt der Leimauftrag in Form von in Bahnlängsrichtung verlaufenden, die zugeordnete Falz­ linie f überquerenden, kurzen, strichförmigen Leimstrei­ fen 4. Diese werden durch stationär angeordnete Düsen 5 erzeugt, die beim Durchgang einer Falzlinie f kurzzeitig aktiviert sind, das heißt mit Leim beaufschlagt werden und einen Strahl abgeben, und deren Versorgung anschlie­ ßend wieder unterbrochen wird.

Hierzu sind hier die Bahn 1 übergreifend und untergrei­ fend angeordnete Düsenbalken 6 vorgesehen, die mit mehreren, nebeneinander angeordneten Düsen 5 versehen sind. Diese können seitlich voneinander distanziert sein, so daß die hiermit erzeugbaren Leimstreifen 4 ebenfalls seitlich voneinander distanziert sind. Die Bohrungen der Düsen 5 sind so ausgebildet, daß sich gebündelte Strah­ len ergeben, die zu einer strichförmigen Konfiguration der Leimstreifen 4 führen. Die Düsenbalken 5 werden durch eine Versorgungsleitung 7 mit Leim beaufschlagt. Diese Leimbeaufschlagung ist mittels einer Steuerein­ richtung 8 in Abhängigkeit vom Format, das heißt von der Länge der Abschnitte 2, steuerbar, wie durch die Steuer­ leitung 9 angedeutet ist.

Im dargestellten Beispiel werden der obere und der un­ tere Düsenbalken 6 gleichförmig gesteuert, so daß die Bahn 1 auf ihrer Ober- und Unterseite in gleicher Weise beleimt wird. Vielfach genügt jedoch eine unterschied­ liche Beleimung derart, daß im Bereich einer Seite der Bahn 1 im Bereich jeder Falzlinie f und im Bereich der gegenüberliegenden Seite der Bahn 1 nur im Bereich der Falzlinie f des den Umschlag eines Hefts 3 bildenden Bogens ein Leimauftrag erfolgt.

Bei dem mit Hilfe der Düsen 5 in Form gebündelter Strah­ len berührungslos auf die Bahn 1 aufgespritzten Leim zur Bildung der strichförmigen Leimstreifen 4 handelt es sich um einen Spezialleim, der zunächst nicht klebt, das heißt passiv ist, und der anschließend durch Energiezu­ fuhr, beispielsweise durch Erwärmung bzw. Beaufschlagung mit einem Laserstrahl etc., aktiviert werden kann. Die­ ser Leim soll im dargestellten Beispiel eine Viskosität ähnlich der Viskosität von Wasser besitzen, was eine problemlose Arbeitsweise der Düsen 5 gewährleistet. Im Falle eines höherviskosen Leims, der nicht aufgespritzt werden kann, könnte auch ein konventioneller Leimauftrag, etwa mittels einer umlaufenden Auftragleiste etc. vor­ gesehen sein. Der im ausfgetragenen Zustand passive Leim schlägt zunächst in das Papier der Bahn 1 weg, das heißt trocknet schnell in das die Bahn 1 bildende Papier hinein. Da der Leim zugleich farblos ist, treten die Leimstreifen 4 praktisch nicht in Erscheinung.

Aus dem Falzapparat werden die der Station IV zugrunde­ liegenden Hefte 3 ausgelegt. Zur Bildung eines Buches oder dergl. werden mehrere derartige Hefte 3 in einer weiteren Station V aufeinandergelegt, so daß sich ein Paket 10 ergibt. Dieses wird durch Backen 11 zusammenge­ halten. Anschließend wird das Paket 10 im Bereich seiner die Falzrücken 12 seiner Hefte 3 enthaltenden Seiten­ fläche mittels einer Fräseinrichtung 13 so abgefräst, daß die Falzrücken 12 verschwinden. Die Schnittfläche ist durch eine strichpunktierte Linie s angedeutet. Nach erfolgtem Frässchnitt ergibt sich ein Paket von unzu­ sammenhängenden Einzelblättern.

Diese werden anschließend zur Bildung eines Buchrückens im Bereich der durch den Frässchnitt gebildeten Seiten­ fläche des Pakets 10 verleimt. Hierzu wird, wie in Station VI angedeutet ist, auf die betreffende Seiten­ fläche des Pakets 10 eine Leimschicht 14 aufgetragen. Hierbei handelt es sich um einen Schmelzkleber, der in erwärmtem Zustand verarbeitet wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Schmelzkleber mittels einer in eine beheizbare Vorratswanne 15 eintauchenden Auftragwalze 16 aufgetragen. Es wäre aber auch ohne weiteres denkbar, das durch die Backen 11 zusammengehal­ tene Paket 10 einfach mit dem betreffenden Rand in ein mit Schmelzkleber beaufschlagtes Gefäß einzutauchen. Durch die Wärme des Schmelzklebers werden die bisher passiven Leimstreifen 4 automatisch aktiviert, so daß die einzelnen Blätter des Blattpakets 10 nicht nur durch die auf die Fräsfläche aufgetragene Leimschicht 14, son­ dern auch durch die Leimstreifen 4 miteinander verklebt werden. Bei dem bei VII angedeuteten Buch 17 sind dem­ entsprechend die einzelnen Blätter 18 nicht nur im Be­ reich des Buchrückens 19 mittels der dort aufgebrachten Leimschicht 14 miteinander verleimt, sondern durch Akt­ vierung der Leimstreifen 4 auch in dem an den Buchrücken 19 angrenzenden Randbereich 20 der Blätter 18, wie bei VII durch doppelt schraffierte Flächen schematisch ange­ deutet ist.

Da infolge der bei II erfolgenden Breitenreduktion und infolge der bei IV erfolgenden Längenreduktion innerhalb jedes Hefts 3 jeweils mehrere Bogen ineinander liegen, die dementsprechend beim Fräsvorgang unterschiedlich ab­ gefräst werden, ist die Länge der Leimstreifen 4 so ge­ wählt, daß in jedem Falle sämtliche Blätter 18 im Rand­ bereich 20 miteinander verklebt werden können. Die Länge der Leimstreifen 4 kann hierzu der unterschiedlichen Frästiefe angepaßt sein, derart, daß die Leimstreifen 4 der im Bereich des Hefts 3 innenliegenden Bogen kürzer ist als die Leimstreifen 4 der im Bereich des Hefts 3 weiter außen liegenden Bogen. Diese unterschiedliche Länge der Leimstreifen 4 kann durch unterschiedliche Aktivierungszeiten der Düsen 5 mit Hilfe einer der Steuereinrichtung 8 zugeordneten Programmeinrichtung leicht erreicht werden. Anhand von Stationen IV und V ist auch erkennbar, daß jeweils nur der äußerste oder der innerste Bogen jedes Hefts 5 einen doppelseitigen Leimauftrag benötigt. Im Bereich der übrigen Bogen kommt man mit einem einseitigen Leimauftrag aus. Auch dies ist mit Hilfe einer der Steuereinrichtung 8 zugeordneten Programmeinrichtung leicht zu bewerkstelligen, indem beispielsweise der obere Düsenbalken 6 beim Durchgang jeder Falzlinie f und der untere Düsenbalken 6 nur beim Durchgang der Falzlinie f des betreffenden inneren bzw. äußeren Bogens aktiviert werden. Der hier in größeren Intervallen aktivierbare, untere Düsenbalken 6 braucht hier nicht über die ganze Breite der Bahn 1, sondern nur über die Breite des betreffenden Streifens 1a, bzw. 1b durchgehen.

Der vorstehenden Beschreibung liegt zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zugrunde, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. So könnte an­ stelle eines im auftragungsfähigen Zustand passiven Leims auch ein Leim Verwendung finden, der zur Bildung der Leimstreifen 4 zunächst im aktiven Zustand aufgetragen, dann beispielsweise durch Trocknung oder dergleichen passiviert und bei der Bildung des Falzrückens nachträg­ lich wieder aktiviert wird. Hierbei kann es sich um ei­ nen durch Feuchtigkeit wieder aktivierbaren Leim han­ deln, der durch die Feuchtigkeit der Leimschicht 14 aktiviert werden könnte. Ebenso wäre es denkbar, die Leimstreifen 4 der einen Seite der Bahn 1 bereits kurz nach der Auftragung auf die Bahn 1 zu aktivieren, so daß bereits bei der Bildung des Strangs 1c bzw. beim Auf­ einandersammeln der Abschnitte 2 eine Klebverbindung erfolgen könnte, durch welche alle Bogen des Hefts 3 zu­ sammengehalten werden. Anschließend müßten daher nur noch die jeweils äußeren Leimstreifen 4 der äußersten Bogen der aufeinanderliegenden Hefte etwa in der oben beschriebenen Weise aktiviert werden. Es wäre aber auch denkbar, in einem derartigen Fall die betreffenden, äußeren Leimstreifen erst auf die bereits fertiggestell­ ten Hefte 3, etwa im Zusammenhang mit der Bildung des Pakets 10, aufzubringen.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von Buchbindereierzeugnis­ sen, wie Büchern, Broschüren etc., bei dem vorzugs­ weise durch Abfräsen des Falzrückens (12) von aufein­ andergelegten Falzheften (3) ein Paket (10) aus un­ zusammenhängenden Blättern bzw. Heften gebildet wird, die anschließend im Bereich einer Paketseitenfläche miteinander verleimt werden, wobei die die Paketsei­ tenfläche bildenden Blattkanten und zumindest im Bereich der Paketmitte auch ein der Blattkante benach­ barter Randbereich (20) der Blätter (18) einen Leim­ auftrag (4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Randbereich (20) der Blätter (18) zugeordnete Leimauftrag (4) vor der Bildung des Pakets (10) auf­ getragen wird und daß dabei ein Leim Verwendung fin­ det, der im aufgetragenen Zustand von einem passiven, nichtklebenden Zustand in einen aktiven, klebenden Zustand überführbar ist und der zumindest teilweise erst nach der Bildung des Pakets (10) aktiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des dem Randbereich der Blätter (18) zugeordneten Leimauftrags (4) ein durch Energiezu­ fuhr vorzugsweise Wärmezufuhr, nachträglich aktivier­ barer Leim Verwendung findet, der im passiven, nicht­ klebenden Zustand aufgetragen wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im aufgetragenen Zu­ stand aktivierbare Leim durch den an der Seitenfläche des Blattpakets (10) aufgetragenen Leim (14) akti­ viert wird, für den ein Schmelzkleber Verwendung fin­ det, der im erwärmten Zustand verarbeitet, vorzugs­ weise aufgewalzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Blätter (18) im Be­ reich des Rands (20) einen Leimauftrag (4) erhalten, der nach Bildung des Blattpakets (10), vorzugsweise bei der Bildung des seitlichen Leimauftrags (14), aktiviert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Randbereich (20) der Blätter (18) zugeordnete Leim auf eine laufende Materialbahn (1) aufgetragen wird, bevor diese durch Querschnitte in Abschnitte (2) unterteilt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Randbereich (20) der Blätter (18) zuge­ ordnete Leim vor dem Einlauf der Materialbahn (1) in einen mit einer Querschneideinrichtung und vorzugs­ weise einer Sammeleinrichtung versehenen, vorzugswei­ se unterhalb eines Falzapparatüberbaus angeordneten Falzapparat auf die Materialbahn (1) aufgetragen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die laufende Material­ bahn (1) aufgetragene Leim in Form von in Bahnlauf­ richtung verlaufenden, vorzugsweise seitlich vonein­ ander beabstandeten, kurzen, strichförmigen Leim­ streifen (4) im Bereich der Falzlinien (f) aufge­ tragen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Materialbahn (1) aufgetragene Leim in Form gebündelter Strahlen aufgespritzt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Ma­ terialbahn (1) aufgetragene Leim nach einer Trocknung und/oder Kühlung der Materialbahn (1) auf diese auf­ getragen wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimstreifen (4) im Falle mehrlagiger Falzhefte (3) bei den nach dem Falzvorgang innenliegenden Bahnabschnitten (2) länger sind als bei den darüberliegenden Bahnab­ schnitten.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (1) beidseitig mit dem Randbereich (20) der Blätter (18) zugeordnetem Leim beaufschlagt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7 bis 11, gekennzeichnet, durch eine Leim­ auftragseinrichtung, die wenigstens einen, vorzugs­ weise zwei einander gegenüberliegende Düsenbalken (6) mit auf- und absteuerbaren Leimauftragsdüsen (5) aufweist, an denen die einem Falzapparat zuge­ führte Materialbahn (1) vorbeigeführt ist.