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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Buchbindens
und spezieller eine Buchbindestruktur und -verfahren, die bei einem Buch
mit Umschlageinband verwendet werden können.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Buchbindesysteme,
die Binderstreifen anwenden, sind wohlbekannt. Binderstreifen werden verwendet,
um Blätter
zusammenzubinden, um ein Buch zu formen, worin der Binderstreifen
den Rücken des
Buchs bildet. Binderstreifen, die einen durch Hitze zu aktivierenden
Klebstoff von niedriger und hoher Viskosität verwenden, werden zum Binden
eines Stapels von Bögen
verwendet, unter Verwendung von Hitze und Druck, die unter Verwendung
einer speziellen Bindemaschine auf den Streifen und Stapel angewandt
werden.
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Das
US-Patent Nr. 4.496.617 beschreibt einen solchen Binderstreifen.
Die Streifen umfassen ein langgestrecktes Papiersubstrat und eine
auf dem Substrat angebrachte Klebstoffmatrix. Die Matrix umfasst
ein mittleres Klebstoffband, das durch Hitze zu aktivieren ist und
das, wenn aktiviert, eine relativ niedrige Viskosität hat, und
ein Paar äußerer Klebstoffbänder. Die äußeren Bänder sind
ebenfalls durch Hitze zu aktivieren, haben jedoch eine relativ hohe Viskosität. Das mittlere
Klebstoffband wirkt so, dass es die Kanten der zu bindenden Blätter zusammen und
an dem Substrat festhält
und die äußeren Bänder wirken
so, dass sie die vorderen und hinteren Deckblätter an dem Substrat festhalten.
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Solche
Binderstreifen des Standes der Technik sind jedoch aufgrund des
Aussehens von mit solchen Streifen gebundenen Büchern für manche Anwendungen nicht
geeignet. Die mit den konventionellen Binderstreifen gebundenen
Buchrücken
sind oft frei von jeder gedruckten Information, da die Binderstreifen
eine spezialisierte Maschinenausrüstung zum Drucken auf den Streifen
erfordern. Außerdem ist
es manchmal wünschenswert,
einen einheitlichen Einband zu haben, der von der vorderen zur hinteren Buchdecke
eine durchlaufende Gestaltung hat, wobei der Rücken oft mit eingeschlossen
ist. Ein konventioneller Binderstreifen kann kein gebundenes Buch
mit einem Einband mit einer solchen durchlaufenden Gestaltung verschaffen.
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Ein
anderes Buchbindesystem des Standes der Technik, wie in dem US-Patent
Nr. 4.289.330 offenbart, nutzt eine durchlaufende Einbandstruktur, die
die vordere und hintere Buchdecke des gebundenen Buchs zusammen
mit dem Buchrücken
bildet. Ein durch Hitze zu aktivierender Klebstoff wird auf der Innenseite
der Einbandstruktur angebracht, um die einzelnen Blätter zusammen
festzuhalten. Ein wesentlicher Nachteil solcher durchlaufender Einbandstrukturen
ist, dass viele Druckprozesse hitzeempfindliche Tinten anwenden,
die von der während
des Bindens auf die Einbandstruktur angelegten Hitze negativ beeinflusst
würden.
Somit wäre
es nicht möglich,
die Einbandstruktur unter Verwendung solch populärer Druckprozesse zu bedrucken.
Weiterhin kann das Vorhandensein des Klebstoffs an der Einbandstruktur
voluminös
sein, wodurch das Bedrucken bei Verwendung mancher Druckertypen
erschwert wird. Zusätzlich
wird eine etwas spezialisierte Maschinenausrüstung benötigt, um den Einbindeprozess
durchzuführen.
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die Mängel
des oben beschriebenen Standes der Technik. Es ist möglich, den
Einbindeprozess unter Verwendung derselben Maschine durchzuführen, die zum
Binden von Büchern
unter Verwendung konventioneller Binderstreifen von dem in dem US-Patent Nr.
4.496.617 offenbarten Typ verwendet wird. Einige der Ausführungen
der Erfindung gestatten das Bedrucken der vorderen und hinteren
Buchdecke und des Rückens
des schließlichen
gebundenen Buchs vor dem Binden, unter Verwendung einer breiten Spanne
von Drucktechniken, einschließlich
Techniken, die hitzeempfindliche Tinten einsetzen. Diese und andere
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten bei der
Lektüre
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Buchbindestruktur und -verfahren sind offenbart. Die Struktur umfasst
ein langgestrecktes Substrat mit einer Länge, die gleich der Länge des
zu bindenden Blattstapels ist. Eine Klebstoffmatrix ist enthalten,
die von dem Substrat getragen wird und die ein Paar äußerer Klebstoffbänder, die
sich entlang einer Längsachse
des Substrats erstrecken, und ein mittleres Klebstoffband zwischen
den äußeren Klebstoffbändern aufweist.
Die äußeren Klebstoffbänder haben,
wenn aktiviert, eine Viskosität,
die größer als
die Viskosität
des mittleren Bandes ist.
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Die
Buchbindestruktur umfasst weiterhin eine von dem Substrat getragene
Klebstofflage mit einer ersten Fläche, die einer ersten Fläche der
Klebstoffmatrix zugewandt ist. Ein Mittel zum Freilegen der zweiten
Fläche,
gegenüberliegend
zu der ersten Fläche,
der Klebstofflage, ist beinhaltet, das, mittels der Klebstofflage,
das Befestigen einer Einbandeinheit an der Buchbindestruktur nach
dem Binden der Blätter
gestattet.
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In
einer Ausführung
ist die Klebstofflage eine durch Druck zu aktivierende Lage, die
auf der Substratoberfläche
gegenüber
der Substratfläche,
worauf die Klebstoffmatrix angebracht ist, angeordnet ist. Das Mittel
zur Freilegung umfasst eine über
dem durch Druck zu aktivierenden Klebstoff angeordnete Schutzlage.
Die Schutzlage wird entfernt, nachdem der Stapel durch die Klebstoffmatrix
gebunden wurde, wodurch der durch Druck zu aktivierende Klebstoff
freigelegt wird, sodass der durch Druck zu aktivierende Klebstoff
zum Befestigen einer Einbandeinheit an dem Stapel verwendet werden
kann.
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In
einer weiteren Ausführung
ist die Klebstofflage eine durch Lösungsmittel zu aktivierende Lage,
die auf einer Fläche
des Substrats, gegenüberliegend
einer Substratfläche,
worauf die Klebstoffmatrix angebracht ist, angeordnet ist. Nachdem
der Stapel mit der Klebstoffmatrix gebunden wurde, wird ein Lösungsmittel auf
der Klebstofflage angebracht, sodass der lösungsmittelaktivierte Klebstoff
zum Befestigen der Einbandeinheit an dem Stapel verwendet werden
kann.
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In
noch einer weiteren Ausführung
ist die Klebstofflage eine durch Hitze zu aktivierende Lage, die
zwischen der Klebstoffmatrix und dem Substrat angeordnet ist. Nach
dem Binden des Stapels mit der Klebstoffmatrix wird die Einbandeinheit über der Klebstofflage
positioniert und wird durch die Einbandeinheit erneut Hitze auf
die Klebstofflage angelegt, wodurch die Klebstofflage aktiviert
wird, sodass die Einbandeinheit an dem gebundenen Stapel befestigt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird besser verstanden unter Verweis auf die beigefügten Figuren,
worin:
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1A eine
Explosionsdarstellung der verschiedenen Lagen einer ersten Ausführung der
vorliegenden Buchbindestruktur ist.
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1B ist
eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführung der vorliegenden Buchbindestruktur.
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1C ist
eine Explosionsdarstellung einer dritten Ausführung der vorliegenden Buchbindestruktur.
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2 zeigt
das Einbringen der Buchbindestruktur in eine konventionelle Bindemaschine
zum Binden der Bläter.
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Die 3A–3E zeigen
den Ablauf des Bindens eines Stapels unter Verwendung des vorliegenden
Buchbindegeräts
und der Bindemaschine von 2.
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4 zeigt
das Abziehen der Schutzlage von dem durch Druck zu aktivierenden
Klebstoff der ersten Ausführung
der Buchbindestruktur, nachdem das Buch gebunden wurde.
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5 ist
eine Perspektivansicht des gebundenen Buchs, positioniert auf einem
Umschlageinband vor dem Falten des Einbands.
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6 zeigt,
wie der Umschlageinband um das Buch gefaltet und an dem durch Druck
zu aktivierenden Klebstoff der ersten Ausführung der Buchbindestruktur
angeheftet wird.
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7 ist
eine Seitenansicht des eingebundenen Buchs, das mit der Buchbindestruktur
der ersten Ausführung
gebunden wurde. Die
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8A bis
einschließlich 8E zeigen
den Ablauf zur Befestigung des Einbands an dem gebundenen Stapel
unter Verwendung der Buchbindestruktur der zweiten Ausführung, wobei
die Bindemaschine von 2 zum Aktivieren des zur Befestigung
des Einbands verwendeten Klebstoffs verwendet wird.
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9A ist
eine Seitenansicht eines gebundenen Buchs mit einem Umschlageinband,
der sich über
Vorderseite, Rückseite
und Rücken
des Buchs erstreckt.
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9B ist
eine Seitenansicht eines gebundenen Buchs mit einem Umschlageinband,
der sich über
den Rücken,
die Vorderseite und einen kleinen Teil der Rückseite des Buchs erstreckt.
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9C ist
eine Seitenansicht eines gebundenen Buchs mit einem Einband, der
sich über
den Rücken
und einen kleinen Teil der Vorderseite und der Rückseite des Buchs erstreckt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Buchbindestruktur und -verfahren.
Die verschiedenen Ausführungen
der Erfindung werden unter Verweis auf die 1A bis
einschließlich 9C beschrieben. Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ist 1A eine
Explosions-Perspektivansicht
der verschiedenen Lagen einer ersten Ausführung der Buchbindestruktur 1.
In der ersten Ausführung
weist die Buchbindestruktur 1 ein langgestrecktes Substrat 6 auf
mit einer Länge,
die der Länge
des zu bindenden Blattstapels (nicht dargestellt) entspricht, und
einer Breite, die die Dicke des Stapels um zumindest eine Mindestmenge überschreitet,
sodass die Ränder
des Substrats 6 sich um den Rand des Stapels und etwas über die
vorderen und hinteren Blätter
des Stapels erstrecken werden, wie beschrieben wird. Substrat 6 ist
vorzugsweise aus einem formbaren Material, wie etwa schwerem Papier,
hergestellt.
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Eine
Lage durch Druck zu aktivierenden Klebstoffs 3 wird auf
einer Fläche
des Substrats 6 angebracht, wobei eine durch Hitze zu aktivierende
Matrix 4 so angebracht ist, dass sie der gegenüberliegenden
Substratfläche
zugewandt ist. Der durch Druck zu aktivierende Klebstoff 3 ist
typischerweise ein permanent bindender Klebstoff, der, sobald er durch
Anlegen von Druck aktiviert ist, eine relativ permanente Bindung
herstellt. Ein solch durch Druck zu aktivierender Klebstoff wird
unter der Bezeichnung HL-2593 von der H.B. Fuller Company aus St.
Paul, MN, vertrieben. Der Fuller HL-2593 durch Druck zu aktivierende
Klebstoff kann kurzzeitig hohen Temperaturen unterzogen werden,
bis zu 425°F,
ohne sich zu zersetzen. Die Fähigkeit
des durch Druck zu aktivierenden Klebstoffs 3, hohen Temperaturen
zu widerstehen, ist wichtig, da die Buchbindestruktur 1 während des
Bindevorgangs kurzzeitig hohen Temperaturen unterzogen wird, was
nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Der durch Druck zu aktivierende
Klebstoff ist vorzugsweise 0,003 bis 0,005 Zoll dick.
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Der
durch Druck zu aktivierende Klebstoff 3 ist mit einer entfernbaren
Schutzlage 5 bedeckt, wie in 1A gezeigt,
um als Barriere zwischen dem durch Druck zu aktivierenden Klebstoff 3 und
der Umgebung zu wirken. Die Schutzlage 5 ist vorzugsweise ein
silikonbeschichtetes Papier, wie etwa von Akrosil, Inc. aus Menasha,
Wisconsin, unter der Bezeichnung SiloxTM SBL60SC
F1U/F4B hergestellt. Die Oberflächen
des beschichteten Papiers können
variierende Ablösegrade
haben, wobei ein niedriger oder leichter Ablösegrad andeutet, dass das Papier
mit geringer Kraft abgetrennt werden kann, und ein hoher oder fester
Ablösegrad
andeutet, dass die Abtrennung eine relativ große Kraftmenge erfordert. Die
Bezeichnung F4B deutet an, dass der Ablösegrad der mit der druckempfindlichen
Klebstofflage 3 in Kontakt befindlichen Schutzlagenoberfläche einen
mittleren Ablösegrad
hat, wobei die gegenüberliegende
Oberfläche der
Schutzlage einen niedrigen oder leichten Ablösegrad hat, wie durch die Bezeichnung
F1U angedeutet.
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Die
hitzaktivierte Klebstoffmatrix 4 besteht aus einem mittleren
Klebstoff 4A, der sich entlang der Längsachse des Substrats 6 erstreckt,
und einem Paar äußerer Klebstoffbänder 4B.
Das mittlere Klebstoffband 4A, das ein durch Hitze zu aktivierender Klebstoff
mit relativ niedriger Viskosität
ist, ist der primäre
Klebstoff zum Zusammenbinden der Blätter. Der mittlere Klebstoff 4A ist
typischerweise 0,015 Zoll dick. Es wurde festgestellt, dass ein
unter der Bezeichnung Cool Bind 34-1301 von der National Starch & Chemical Company
aus Bridgewater, NJ, vertriebener Klebstoff geeignet ist als das
mittlere Klebstoffband 4A. Das mittlere Klebstoffband 4A erstreckt sich
vorzugsweise über
etwas weniger als die volle Länge
der Buchbindestruktur 1, sodass Endlücken ohne den mittleren Klebstoff 4A vorhanden
sind. Zusätzlich
ist das mittlere Klebstoffband mindestens so breit wie die Dicke
des zu bindenden Stapels 13, sodass alle Blätter des
Stapels dem niedrigviskosen Klebstoff ausgesetzt sind.
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Die äußeren Klebstoffbänder 4B bestehen aus
einem durch Hitze zu aktivierenden Klebstoff, der eine relativ hohe
Viskosität
aufweist, wenn aktiviert, und einen hohen Klebrigkeitsgrad besitzt.
Die äußeren Klebstoffbänder 4B bewirken
die Befestigung des Substrats 6 an den vorderen und hinteren
Blättern des
Stapels. Die äußeren Klebstoffbänder 4B erstrecken
sich vorzugsweise entlang der gesamten Länge des Substrats 6 und
sind 0,010 Zoll dick. Ein unter der Bezeichnung HB HL-1777 von der
H.B. Fuller Company aus St. Paul, MN, vertriebener Klebstoff kann
für die äußeren Klebstoffbänder 4B verwendet werden.
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Die
Buchbindestruktur von 1A umfasst weiter eine zwischen
der Klebstoffmatrix 4 und dem Substrat 6 angebrachte
Unterschicht-Klebstofflagen 7. Der Unterschichtklebstoff
wird durch Hitze aktiviert und ist relativ dünn, typischerweise 0,003 Zoll
dick. Die Unterschicht ist vorzugsweise derselbe Klebstofftyp, der
in den äußeren Klebstoffbändern 14B verwendet
wird, und wirkt so, dass er als Barriere wirkt, um zu verhindern,
dass das niedrigviskose mittlere Klebstoffband 4A durch das
Substrat 6 hindurchgeht. Zusätzlich hindert der Unterschichtklebstoff
den ganzen niedrigviskosen Klebstoff des mittleren Bandes 4A daran,
zwischen die Blätter
des Stapels aufgesogen zu werden, was im Wesentlichen keinen Klebstoff
zwischen den Rändern
der Blätter
und dem Substrat zurücklassen
kann.
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Die
Art und Weise, worauf die Buchbindestruktur 1 von 1A an
dem Stapel 13 angebracht und zum Binden des Stapels verwendet
wird, wird nachfolgend beschrieben. Sobald jedoch der Blattstapel
gebunden worden ist, sehen die Struktur 1 und der Stapel 13 aus
wie in 4 gezeigt. Wie ersichtlich ist, ist die Struktur 1 an
dem gebundenen Rand von Stapel 13 positioniert. Es ist
anzumerken, dass der gebundene Stapel 13 in diesem Stadium
des Ablaufs keinen Einband aufweist, wobei die Oberseite des Stapels
das erste Blatt und die Unterseite des Stapels das letzte Blatt
ist. Der druckempfindliche Klebstoff 3 wird durch manuelles
Entfernen der Schutzlage 5 freigelegt, wie in der Zeichnung
dargestellt. Eine Einbandeinheit oder Bucheinband 2 wird auf
einer flachen Oberfläche
positioniert, wie in 5 dargestellt. Das gebundene
Buch 13 wird dann vorsichtig über dem Einband 2 positioniert,
sodass der Stapel zu dem rechten Teil des Einbands ausgerichtet
ist, wobei der gebundene Rand des Stapels in Nähe des Zentrums des Einbands
positioniert ist. Mach dem Ausrichten wird der Stapel 13 auf
den Einband 2 abgesenkt, sodass das Unterteil des freigelegten
Klebstoffs mit dem Einband in Kontakt kommt. Sobald dies stattfindet,
ist es nicht praktisch, zu versuchen, den Stapel 13 in
Bezug zu dem Einband 2 neu auszurichten, da die Klebebindung
permanent ist. Dementsprechend ist es wichtig, dass die Ausrichtung
in erster Linie korrekt ist. Es wurde festgestellt, dass ein "L"-förmiges
Lineal, das als Zimmermannswinkel bezeichnet wird, auf die Arbeitsfläche gelegt
und zur Durchführung
der Ausrichtung verwendet werden kann.
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Wie
in 6 gezeigt, wird, sobald der Stapel 13 richtig
auf der Einbandeinheit 2 positioniert worden ist, die Einheit
manuell um den Rand des gebundenen Stapels herumgefaltet. Druck
wird auf die Außenfläche der
Einbandeinheit 2 im Rückenbereich ausgeübt, um sicherzustellen,
dass die Einbandeinheit in allen Bereichen, wo der druckempfindliche Klebstoff
vorhanden ist, festgehalten wird. Dies resultiert in einem gebundenen
Buch 14 mit einer Einbandeinheit 2, welche die
vordere und hintere Buchdecke zusammen mit dem Buchrücken bildet.
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7 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht des gebundenen Buchs unter Verwendung
der Buchbindestruktur 1 der ersten Ausführung, die nicht maßstabsgerecht
dargestellt ist, sodass alle verschiedenen Lagen sichtbar sind.
Vorzugsweise ist die Einbandeinheit 2 an den zwei Stellen
vorgekerbt, sodass die Einbandeinheit leicht an den richtigen Stellen
gefalzt werden kann. Die Einbandeinheit 2 kann zuvor bedruckt
sein, unter Verwendung jedes Prozesstyps, einschließlich Druckprozessen,
die hitzeempfindliche Tinten nutzen, da die Einbandeinheit nie erhöhten Temperaturen
unterzogen wird, wenn die Buchbindestruktur 1 der ersten
Ausführung
verwendet wird.
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Es
ist anzumerken, dass die Einbandeinheit 2 nur denjenigen
Teil des Rückens
bedecken muss, der den druckempfindlichen Klebstoff 3 beinhaltet. 9A zeigt
einen Querschnitt eines gebundenen Buchs, wo die Einbandeinheit
die vorderen und rückwärtigen Blätter des
Buchs zusammen mit dem Rücken
bedeckt, wie vorangehend in Zusammenhang mit 7 beschrieben. 9B zeigt ein
gebundenes Buch, wo die Einbandeinheit 2 nur das vordere
Blatt, einen sehr kleinen Teil des hinteren Blatts und den Rücken bedeckt.
Schließlich
zeigt 9C ein gebundenes Buch, wo die
Einbandeinheit 2 nur den Rücken und einen kleinen Teil
der vorderen und hinteren Blätter
bedeckt, ausreichend, um den druckempfindlichen Klebstoff zu bedecken.
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Die
Art und Weise, worauf die Buchbindestruktur 1 der ersten
Ausführung
auf den Stapel 13 angewendet wird, um den Stapel zu binden,
wird nun beschrieben. Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden
Erfindung ist, dass eine bestehende, kommerziell erhältliche
Bindemaschine verwendet werden kann, um den Bindeablauf auszuführen. Eine
solche Maschine ist in dem US-Patent Nr. 5.052.873 beschrieben,
dessen Inhalt hiermit vollständig
als Referenz hierin aufgenommen wird. Der in dem US-Patent Nr. 5.052.873
erläuterte
Bindeablauf verwendet einen konventionellen Binderstreifen des in
dem vorangehend angemerkten US-Patent Nr. 4.496.617 offenbarten
Typs.
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2 bildet
eine konventionelle Bindemaschine 8 ab, wie in dem US-Patent
Nr. 5.052.873 beschrieben. Bei Maschine 8 ist ein zu bindender
Stapel 13 in den Maschineneinlass eingebracht. Die Dicke des
Stapels wird automatisch gemessen, und die Bindestruktur 1 von
geeigneter Breite wird angezeigt. Wie dies bei konventionellen Binderstreifen
der Fall ist, ist die Bindestruktur 1 vorzugsweise in drei
Breiten erhältlich,
um sich an Stapel 13 variierender Breite anzupassen. Solche
Breiten umfassen "Schmal", "Mittel" und "Breit", wobei die Breite
des mittleren Klebstoffbandes 4A für jede Breite der Binderstruktur 1 geändert wird.
Maschine 8 wird eine Breite der Struktur 1 mit
einer Breite des mittleren Klebstoffs 4A spezifizieren,
die zumindest so breit wie die gemessene Dicke des Stapels 13 ist.
Eine Bindestruktur 1 der geeigneten Breite wird dann manuell
in den Streifeneinfuhrzugang der Maschine 8 eingeführt. Die
Maschine führt
dann automatisch den Bindeablauf durch, indem sie die Struktur 1 auf
geeignete Weise relativ zu dem Rand des Stapels 13 plaziert
und eine Kombination von Hitze und Druck anlegt, wie beschrieben
werden wird.
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Der
Bindeablauf ist schematisch in den 3A bis
einschließlich
3F abgebildet. Es sind Seitenansichten von dem Stapel 13 und
der Bindestruktur 1 gezeigt. Bezugnehmend auf 3A wird
der zu bindende Stapel 13, nach dem Einbringen, zwischen einem
Paar Klammern 10 und 11 gehalten und wird anfänglich auf
einer kühlen
Unterplatte 9 gestützt.
Ein Streifenpositioniergerät
(nicht abgebildet) positioniert die zuvor in die Maschine eingeführte Bindestruktur 1,
sodass die Klebstoffmatrix 4 dem Stapel 13 zugewandt
ist. Die vertikale Position der Struktur 1 relativ zu dem
Stapel 13 wird in Übereinstimmung
mit der Dicke des Stapels, wie vorangehend gemessen, automatisch
eingestellt. Ein dünner
Stapel 13 wird dazu führen,
dass die Struktur 1 relativ hoch positioniert wird, sodass
die Ränder
der Struktur 1 sich gleichmäßig über die vorderen und hinteren
Blätter
des gebundenen Stapels erstrecken werden. Gleichermaßen wird
ein dicker Stapel dazu führen,
dass die Struktur 1 etwas niedriger positioniert wird.
Eine erhitzte Unterplatte mit einem rotierenden Abschnitt 12A und
einem nicht rotierenden Abschnitt 12B ist der Bindestruktur 1 zugewandt
positioniert. Die Unterplattenabschnitte 12A und 12B sind
zumindest so lang wie die Länge
des Stapels und die Länge
der langgestreckten Bindestruktur 1.
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Wie
in 3B gezeigt, wird der Stapel 13 seitwärts von
der kalten Unterplatte 9 weg zu dem rotierenden Unterplattenabschnitt 12A hin
bewegt. Diese Bewegung wird mittels Klammern 10 und 11 ausgeführt, welche
den Stapel stützen
und bewegen. Der untere Teil des Stapels 13 wird gegen
den erhitzten rotierenden Unterplattenteil 12A gezwungen,
wobei ein Rand der Bindestruktur 1 zwischen dem Unterplattenteil 12A und
dem Stapel 13 angeordnet ist. Es ist anzumerken, dass das
Bindemaschinenelement, das die gegenüberliegende Seite des Stapels 13 an
diesem Punkt in dem Ablauf stützt,
in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Die bzw. der an einem
Rand der Buchbindestruktur 1 angelegte resultierende Hitze
und Druck führt
zur Aktivierung eines der äußeren Klebstoffbänder 14B (1A).
Dies wird das Formen einer Klebebindung oder Versiegelung zwischen
der Struktur 1 und dem vorderen Blatt von Stapel 13 verursachen.
Da die äußeren Klebstoffbänder 14B,
wenn sie aktiviert sind, eine hohe Klebrigkeit aufweisen, bleibt
die Bindestruktur 1 an das vordere Blatt des Stapels 13 gebondet,
wenn der Stapel von dem erhitzten rotierenden Unterplattenteil 12A wegbewegt
wird, wie in 3C gezeigt.
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Wie
in 3D gezeigt, wird der rotierende Unterplattenabschnitt 12A um
90 Grad rotiert, sodass sowohl der rotierende als auch der feststehende Unterplattenabschnitt 12A und 12B eine
flache obere Fläche
definieren. Das gestattet das nach rechts bewegen des Stapels 13 über die
Unterplattenabschnitte. Dies veranlasst, dass die Buchbindestruktur 1 um die
Unterkante des Stapels 13 herumgefaltet wird. Die Bindemaschine 8 pausiert
kurz in dieser Position, sodass das mittlere Klebstoffband 4A Zeit
haben wird, zu schmelzen und durch Kapillarwirkung nach oben zwischen
die individuellen Blätter
des Stapels 13 zu fließen, wodurch
die Blätter
voll mit dem Klebstoff benetzt werden. Der rotierende Unterplattenabschnitt 12A wird
dann um 90 Grad zurück
zur Ausgangsposition rotiert, wie in 3E gezeigt.
Dies führt
dazu, dass der verbleibende Rand der Buchbindestruktur 1 um
den Rand des Stapels 13 herumgefaltet wird, wobei das verbleibende äußere Klebstoffband 4B so
positioniert ist, dass es dem hinteren Blatt des Stapels 13 zugewandt
ist. Der Stapel 13 wird dann gegen den rotierenden Unterplattenteil 12A gezwungen,
wodurch das äußere Klebstoffband 4B aktiviert
wird, um die letzte Klebstoffbindung zu bilden. Der gebundene Stapel 13 wird
dann aus der Bindemaschine entfernt und man lässt ihn einige Minuten abkühlen, sodass
die Klebstoffe Gelegenheit haben, abzubinden. Die Einbandeinheit 2 wird
dann an dem Stapel befestigt, wie vorangehend in Zusammenhang mit
den 4, 5 und 6 beschrieben.
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Es
ist anzumerken, dass die Buchbindestruktur 1 der ersten
Ausführung
auch ohne das Substrat 6 verwirklicht werden könnte. In
dem Fall wird die Unterschicht-Klebstoffschicht 7 direkt
auf der durch Druck zu aktivierenden Klebstoffschicht 3 positioniert.
Die Schutzlage 5 verschafft dann die zusätzliche
Funktion, als Substrat zu wirken und die Struktur 1 während des
zuvor in Verbindung mit den 3A bis
einschließlich 3E beschriebenen Bindeablaufs
zu stützen.
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Eine
zweite Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist in 1B abgebildet.
Die Buchbindestruktur 1 der zweiten Ausführung umfasst
eine Klebstoffmatrix 4 gleichartig zu der der Struktur
der ersten Ausführung
von 1A. Ein Substrat 6 wird vorgesehen, das
dieselbe Form hat wie das der ersten Ausführung, wobei eine Unterschicht-Klebstofflage 7 gleichartig
der Lage 7 von 1A vorhanden
ist. Die Struktur 1 der zweiten Ausführung umfasst unter anderem
nicht den durch Druck zu aktivierenden Klebstoff 3 der
ersten Ausführung.
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Ein
Stapel 13 wird unter Verwendung der Struktur 1 der
zweiten Ausführung
auf dieselbe Weise wie die der Struktur der ersten Ausführung gebunden.
Sobald die Schritte von 3A bis
einschließlich 3E unter
Verwendung der konventionellen Bindemaschine 8 ausgeführt sind,
lässt man
den gebundenen Stapel abkühlen.
Das Substrat 6 wird dann auf etwa dieselbe Weise, wie die
Schutzlage 5 von dem Stapel entfernt wird, manuell von
dem Stapel entfernt, wie in 4 dargestellt.
Somit fungiert das Substrat 6 der zweiten Ausführung auch
als Schutzlage.
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Das
Entfernen des Substrats 6 legt die Unterschicht-Klebstofflage 7 frei.
Die Klebstofflage 7 wird dann zusammen mit dem verbleibenden
Klebstoff der Klebstoffmatrix 4 zum Befestigen einer Einbandeinheit 2 an
dem gebundenen Stapel 13 verwendet. Da die Klebstoffe durch
Hitze zu aktivieren sind, ist es erforderlich, die Klebstoffe wieder
zu erhitzen, sodass sie für
diesen Zweck verwendet werden können.
Es ist möglich,
wiederum eine konventionelle Bindemaschine 8 zu verwenden,
um den Ablauf zur Befestigung der Einbandeinheit 2 an dem
gebundenen Stapel 13 auszuführen, wie beschrieben werden
wird.
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Die
Einbandeinheit 2 mit geeigneten Abmessungen wird zuerst
auf einer flachen Oberfläche
plaziert und der gebundene Stapel 13 wird über der
Einheit auf etwa dieselbe Weise positioniert, wie vorangehend in
Zusammenhang mit der ersten Ausführung
beschrieben. Die Einbandeinheit 2 wird um den Stapel 13 in
die gewünschte
Endposition herumgefaltet. Vorzugsweise ist die Einheit vorgekerbt,
um diesen Schritt zu erleichtern. Da die Klebstoffe an diesem Punkt
nicht aktiviert sind, ist die richtige Positionierung etwas leichter
zu vollziehen als im Vergleich zu der ersten Ausführung. Die
Kombination 2, 13 von Einbandeinheit und Stapel
wird dann in die konventionelle Bindemaschine 8 eingebracht,
wobei Sorge getragen wird, die Einbandeinheit 2 an ihrem
Platz zu halten, bis die Kombination von den Maschinenklammern 10 und 11 ergriffen
wird (3A). Die Bindemaschine 8 muss
geringfügig
modifiziert sein, um den Befestigungsablauf für die Einbandeinheit 2 auszuführen, da
die Maschine normalerweise Aktivierung erfordert, wenn ein Binderstreifen
manuell in die Maschine eingeführt
wird, wie in 2 gezeigt. Eine solche Modifizierung
würde einfach
das Erfassen eines in die Maschine eingeführten Binderstreifens simulieren.
Alternativ ist es möglich,
die Maschine 8 durch kurzzeitiges Einstecken eines Binderstreifens in
die Maschine zu aktivieren, um den Ablauf auszulösen, und dann den Streifen
rasch aus der Maschine herauszuziehen, da der Streifen nicht benötigt wird und
nicht anwesend sein sollte.
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8A zeigt
ein Buch 14, das den gebundenen Stapel 13 und
die gefaltete Umschlageinheit 2 umfasst, installiert in
der Bindemaschine 8 und auf der kalten Unterplatte 9 (nicht
abgebildet) aufliegend. Das Buch 14 wird von einander gegenüberliegenden Klammern 10 und 11 (nicht
abgebildet) festgehalten. Dieser Punkt in dem Ablauf der Bindemaschine
entspricht dem in 3A gezeigten, wo die Bindestruktur 1 an
dem Stapel 13 angebracht wird. Es ist anzumerken, dass 8A keine
Bindestruktur beinhaltet, wie 3A dies
tut, da die Struktur zuvor angebracht wurde. Der Stapel wird dann
gegen den erhitzten Unterplattenabschnitt 12A gezwungen,
sodass eines der äußeren Klebstoffbänder 4B aktiviert
und zwischen der Einbandeinheit 2 und dem vorderen Blatt des Stapels 13 zusammengedrückt wird,
wie in 8B gezeigt. Dies entspricht 3B des
Ablaufs der Bindemaschine 8. Somit wird eine erste Klebstoffversiegelung
zwischen dem Stapel 13 und der Einbandeinheit 2 erzeugt.
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Der
Stapel 13 mit dem Einband 2 wird dann von den
erhitzten Unterplattenabschnitten 12A und 12B weg
bewegt, wie in 8C angedeutet, und der rotierende
Unterplattenabschnitt wird um 90 Grad rotiert, wie in 8D gezeigt.
Der Stapel 13 wird dann über den erhitzten Unterplattenteilen 12A und 12B positioniert,
sodass eine Versiegelung zwischen dem Rand des Stapels 13 und
demjenigen Teil des Einbands, der den Rücken bildet, geformt wird.
Die 8C und 8D entsprechen
generell den 3C beziehungsweise 3D.
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Der
rotierende Unterplattenabschnitt 12A wird dann um 90 Grad
zurückrotiert,
wobei der Stapel 13 und der Unterplattenabschnitt 12A dann
zueinandergezwungen werden, wie in 8E gezeigt,
welche 3E entspricht. Das resultierende
Anlegen von Hitze und Druck wird verursachen, dass eine weitere
Klebeversiegelung zwischen dem Einband 2 und der letzten
Seite des Stapels 13 gebildet wird. Dies wird den Bindeablauf
vervollständigen,
sodass das gebundene Buch aus der Bindemaschine entfernt werden
kann und man es abkühlen
lassen kann.
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Da
die Einbandeinheit 2 erhitzt ist, wenn die Buchbindestruktur 1 der
zweiten Ausführung
verwendet wird, sollte ein Aufdruck auf der Einbandeinheit unter
Verwendung nicht hitzeempfindlicher Tinten ausgeführt werden.
Weiter muss das Substrat 6 aus einem Material hergestellt
sein, das die verschiedenen geschmolzenen Klebstoffe trägt, die
an dem Substrat angebracht werden, wenn die Buchbindestruktur gefertigt
wird, und das während
des Bindeablaufs der 3A bis einschließlich 3E für ausreichende
Unterstützung
sorgt, sodass die Struktur 1 von der Bindemaschine 8 gehandhabt
und erhitzt werden kann, um den Ablauf auszuführen. Noch weiter muss das
Substrat 6 aus einem Material gemacht sein, das einen ausreichend
hohen Ablösewert
hat, um das manuelle Ablösen
des Substrats von dem gebundenen Buch 13 zu gestatten.
Es wurde festgestellt, dass das Substratmaterial der zweiten Erfindung
kein freies Silikon enthalten sollte, da festgestellt wurde, dass
dieses Material die Klebstoffe kontaminiert und die Klebeeigenschaften
zerstört.
Somit muss das Material entweder auf vollständig reagiertem Silikon basiert
sein oder nicht auf Silikon basiert sein. Das Substrat könnte aus
einem Innenschicht-Material mit einem wiederpositionierbaren Klebstoff
gefertigt sein, wie etwa einem unter der Bezeichnung ReMount 6091
von der Abteilung Industrieklebeband und Spezialprodukte von 3M,
ansässig in
St Paul, MN, vertriebenen Produkt.
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1C ist
eine Explosionsdarstellung einer Buchbindestruktur einer dritten
Ausführung.
Die dritte Ausführung
ist gleichartig der ersten Ausführung (1A),
außer
dass ein durch Lösungsmittel
zu aktivierender Klebstoff 15 statt eines durch Druck zu
aktivierenden Klebstoffs verwendet wird. Dieses Merkmal eliminiert
die Erfordernis einer Schutzlage, wie etwa der Lage 5 der
ersten Ausführung.
Der durch Lösungsmittel
zu aktivierende Klebstoff 15 muss in der Lage sein, Temperaturen
von bis zu 425°F
zu widerstehen, die während
des Bindeablaufs, wie in den 3A bis
einschließlich 3E abgebildet,
erzeugt werden. Ein geeigneter durch Lösungsmittel zu aktivierender
Klebstoff ist ein unter der Bezeichnung Weldbond von Frank T. Ross
and Sons, Inc., in Spring Grove, IL, vertriebener Klebstoff. Der
Weldbond-Klebstoff kann entweder durch Wasser oder Alkohol aktiviert
werden.
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Die
Art und Weise, auf welche der Stapel 13 unter Anwendung
der Buchbindestruktur 1 der dritten Ausführung gebunden
wird, ist dieselbe wie die der ersten Ausführung, außer dass der freigelegte Klebstoff 15 vor
dem Plazieren des gebundenen Stapels 13 auf der Einbandeinheit 2 durch
Anwendung von Wasser oder Alkohol aktiviert werden muss. Da die Einbandeinheit 2 nie
erhöhten
Temperaturen unterzogen wird, ist es möglich, die Einbandeinheit 2 unter Verwendung
von Drucktechniken, die hitzeempfindliche Tinten erfordern, zu bedrucken.
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Somit
sind eine neue Buchbindestruktur und -verfahren offenbart worden.
Obwohl drei Ausführungen
der vorliegenden Erfindung relativ eingehend beschrieben wurden,
versteht es sich, dass von den Fachleuten in der Technik verschiedene
Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne von der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.