EP3482966B1 - Verfahren und vorrichtung zum fadenheften - Google Patents

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EP3482966B1
EP3482966B1 EP18204160.8A EP18204160A EP3482966B1 EP 3482966 B1 EP3482966 B1 EP 3482966B1 EP 18204160 A EP18204160 A EP 18204160A EP 3482966 B1 EP3482966 B1 EP 3482966B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hook
needle
printed sheet
fold
hook needle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18204160.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3482966A1 (de
Inventor
Matthias Wulf
Dirk Waldmann
Melanie Link
Heinz Bötschi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mueller Martini Holding AG
Original Assignee
Mueller Martini Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mueller Martini Holding AG filed Critical Mueller Martini Holding AG
Publication of EP3482966A1 publication Critical patent/EP3482966A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3482966B1 publication Critical patent/EP3482966B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42B—PERMANENTLY ATTACHING TOGETHER SHEETS, QUIRES OR SIGNATURES OR PERMANENTLY ATTACHING OBJECTS THERETO
    • B42B2/00—Permanently attaching together sheets, quires or signatures by stitching with filamentary material, e.g. textile threads
    • B42B2/02—Machines for stitching with thread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42B—PERMANENTLY ATTACHING TOGETHER SHEETS, QUIRES OR SIGNATURES OR PERMANENTLY ATTACHING OBJECTS THERETO
    • B42B2/00—Permanently attaching together sheets, quires or signatures by stitching with filamentary material, e.g. textile threads
    • B42B2/02—Machines for stitching with thread
    • B42B2/04—Machines for stitching with thread with straight needles

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for thread stitching folded printed sheets, in which individual folded printed sheets are lined up one after the other flatly and sewn with at least one sewing needle and with at least one hook needle to form a book block.
  • the at least one sewing needle brings a binding thread from the outside through the fold of a printed sheet to be sewn inwards, between its legs, and thereby creates a first, single-stranded seam on an outside of the fold.
  • the binding thread is then stored between the legs of the folded printed sheet and, starting from the sewing needle in the form of a thread loop, is transported so far in the direction of a path of movement of the hook needle that a closed end of the thread loop extends beyond this path of movement.
  • the at least one hook needle dips through an eyelet of the same binding thread created on the outside of the fold when sewing the previous printed sheet and through the fold of the printed sheet to be sewn inwards, between its legs in the previously formed thread loop, captures this during a return stroke and conveys it from the inside through the fold of the printed sheet to be sewn and through the eyelet on the outside of the fold to the outside.
  • a second, double-stranded seam spaced apart from the first, single-stranded seam is produced on the outside of the fold.
  • the hook needle which forms a hook that serves to receive the binding thread and has a recess on one side, is rotated about its longitudinal axis for sewing the printed sheet and its hook is positioned in different rotational positions.
  • thread sewing machines with pre-piercing needles, sewing needles and hook needles that work in pairs and that can be moved up and down, as well as one between a sewing needle and a hook needle known reciprocating thread layer.
  • thread sewing machines several loose, standing and folded printed sheets strung together with their broadsides in stack form are connected individually with at least two seams consisting of the same binding thread to form book blocks.
  • each of the printed sheets provided one after the other is first pierced at its fold by means of two pre-piercing needles which are brought up to the fold from an inside at a distance from one another and between its two legs.
  • a sewing needle with a needle eye is passed from the outside of the fold through the first of the two holes formed by the pre-piercing needles and a hook needle equipped with a hook open at the top is passed through the second hole.
  • a binding thread located in the needle eye for example supplied by a thread spool and possibly already sewn to the previous printed sheet, is inserted with the sewing needle between the legs of the printed sheet and a thread supply is created in this interior space of the printed sheet to be sewn.
  • a first, single-strand seam is formed on the outside of the fold or such a seam that has already been formed on the outside of the fold of at least one previously stapled (synonymous: sewn) printed sheet is continued.
  • the binding thread now stored within the printed sheet to be stapled (synonymously: the printed sheet to be sewn) is transported by the thread layer in the form of a loop in the direction of the hook needle and positioned there over its path of movement. During its downward movement, the hook needle dips through the loop of the binding thread provided by the thread layer. This thread loop is then pulled taut around the hook needle and captured by the hook during its subsequent upward movement. The thread loop is then pulled upwards through the second hole in the fold of the printed sheet to be stapled and through an eyelet that surrounds the hook needle and is formed from the thread loop of the previously stapled printed sheet.
  • the hook needle is rotated twice by 180 ° around its longitudinal axis, for which purpose appropriately designed control cams or cam disks are used.
  • the hook needle is rotated in such a way that the hook is then on its side that is remote from the already stapled printed sheet. This prevents the eyelet formed from the thread loop of the previously stitched printed sheet from unhooking.
  • a second rotation takes place in such a way that the hook is on its side facing the already stapled printed sheet. This ensures that the currently formed loop of the binding thread is caught by the hook and passed through the eyelet of the previously stapled printed sheet without taking the latter with it.
  • the EP832758 A2 discloses a similar method for producing thread-sewn book blocks from a stack of printed sheets lined up flat, in which, however, instead of a mechanical thread layer, a gas flow is used to transport the loop-shaped binding thread from the sewing needle to the hook needle.
  • the downward movement of the hook needle is offset in time with respect to the downward movement of the sewing needle, ie later.
  • the hook needle is rotated by 180 ° for the downward movement and the upward movement. This is done by means of a hydraulic cylinder, which is also like the one in the CH24452 used control cams or how the cams according to the CH55948 exactly two angles of rotation of 180 °, ie two corresponding rotational positions of the hook of the hook needle.
  • a toothed rack is used in each case as the actuating element for power transmission from the drive to the hook needle to be rotated.
  • the EP832758 A2 discloses the preamble of claim 1 or claim 5.
  • the hook of the hook needle can be positioned as far away as possible from this eyelet in good time before the inside-out penetration of the eyelet formed from the thread loop of the previously sewn printed sheet. Therefore, the risk of injury to the eyelet can be minimized. In addition, it is ensured that the eye is not picked up again by the hook of the hook needle. In this way, the quality of the book blocks can also be increased compared to book blocks produced according to the prior art.
  • the at least one hook needle is rotated about its longitudinal axis before the thread loop is grasped in such a way that the hook of this hook needle is positioned on its side opposite the sewing needle.
  • the thread loop can be reliably grasped with the hook during the return stroke of the hook needle. A high quality of the book blocks to be produced can thus be guaranteed.
  • the at least one hook needle is rotated around its longitudinal axis prior to gripping the thread loop in such a way that its hook is then at an angle of +/- 85 °, preferably at an angle of +/- 50 ° and particularly preferably at an angle of +/- - Is positioned 15 ° in relation to a first vertical plane through the fold of the printed sheet to be stapled.
  • Advantageous areas for the rotation of the hook needle or for the positioning of the hook are thus indicated.
  • the at least a hook needle is rotated about its longitudinal axis before penetrating from the outside inwards through the eye of the previous printing sheet and the fold of the printing sheet to be sewn in such a way that its hook is aligned in a second vertical position and at right angles to the fold of the printing sheet to be sewn, imaginary plane, is positioned on a side facing away from the previously sewn printed sheet of the hook needle in a starting rotational position.
  • This position defines a rotation of the hook needle and a positioning of the hook in a first rotational position, which can then advantageously be used as a starting rotational position for the further rotation of the hook needle or for the further positioning of the hook.
  • the three available and individually adjustable rotary positions can better than the two fixed rotary positions known from the prior art on the three critical process steps of thread sewing, namely the insertion of the hook needles from the outside in through the fold of the printed sheet to be sewn, the grasping of the thread loops with the hooks of the hook needles and the penetration of the hooks of the hook needles from the inside to the outside through the eyelet of the previous printed sheet located on the outside of the fold.
  • the information applied to at least one of the printed sheets to be sewn can be, for example, identification by means of a barcode, an RFID transponder or a print mark. In this way, it is possible to react advantageously both to the paper thickness and to further paper properties and to the thread thickness and to further thread properties.
  • the at least one hook needle is rotated by the determined angle of rotation and the hook is positioned accordingly with a drive, in particular with a Servo motor.
  • a drive in particular with a Servomotor
  • every rotation of the hook needle and thus every positioning of the hook can be implemented very precisely and quickly.
  • the hook needle can be rotated during each sub-process of the thread sewing so that its hook is optimally positioned.
  • this device has a device, operatively connected to a machine control, for rotating the at least one hook needle about its longitudinal axis, the device having a holder for the at least one hook needle, an adjusting element for rotating the at least one hook needle and a drive for the adjusting element.
  • a large number of hook needles can advantageously be rotated by means of a single drive.
  • the drive has a servomotor. With such a servomotor, every rotation of the hook needle and thus every positioning of the hook can advantageously be realized.
  • the adjusting element is equipped with a rack.
  • a rack represents a simple, inexpensive component that has proven itself in such applications for transmitting the torque from the drive to the hook needles.
  • Figs. 1 to 4 show a schematic representation of the sewing principle known from the prior art of a device 1 for thread basting provided for the normal stitch.
  • a book block 6 formed from two folded, flatly lined up and already sewn together by means of a binding thread 2 in the form of two spaced seams 3, 4 printed sheets 5 is shown.
  • a third, folded printed sheet 5 which is transported in the feed direction 7 to the book block 6, with its first leg 8 placed flat against the book block 6 and thus made available for sewing with this book block 6.
  • this further printed sheet 5 resting on the stitching saddle, not shown, is shown cut through at its fold 10, ie only the first leg 8 of the third printed sheet 5 is shown, while its second leg 9 has been omitted.
  • a sewing needle 13 having a needle eye 12
  • a hook needle 14 which is arranged at a distance from the sewing needle 13 in the direction of the fold 10 of the third folded printed sheet 5 and has a recess 16 on its circumference that forms a hook 15 ( see also Fig. 7, Fig. 8 ) as well as a blown air nozzle 17 arranged on the side of the sewing needle 13 remote from the hook needle 14 and designed as a transport element for the binding thread 2, as well as a gate 18 of the device 1.
  • the two pre-piercing needles 11 first pierce the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn from the inside in the direction of the movement arrows shown and thereby form two spaced holes 19 in this fold 10 ( Fig. 1 ).
  • the sewing needle 13 which is initially positioned on an outer side 20 of the fold 10 and guiding the binding thread 2 provided, for example, by a thread spool (not shown), in its needle eye 12 inserted through a first of the two holes 19 into an interior space 21 located between the two legs 8, 9 of the printed sheet 5 to be sewn.
  • a first section 2a of the binding thread 2 located on a first side of the eye of the needle 12 is connected to a first, single-strand seam 3 of the book block 6 formed on the outside 20 of the fold 10, while a second section 2b located on a second side of the eye of the needle 12 of the binding thread 2 is connected to the thread spool, not shown.
  • the hook needle 14 is still on the outside 20 of the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn and is surrounded there by an eyelet 22 formed from a thread loop of the binding thread 2 used to sew the previous printed sheet 5 ( Fig. 2 ).
  • the two sections 2a, 2b of the binding thread 2 are then acted upon by means of an air blast 23 produced by the blown air nozzle 17 and transported in the direction of a movement path 24 of the hook needle 14, shown in dashed lines.
  • a thread loop 25 with a closed end 26 is formed ( Fig. 3 ).
  • This thread loop 25 is guided into the link 18 and positioned in such a way that its closed end 26 finally extends beyond the movement path 24 of the hook needle 14 onto the side of this movement path 24 facing away from the sewing needle 13.
  • a pneumatic transport element designed as a blown air nozzle 17 for the binding thread 2 a mechanical transport element known per se, designed as a thread layer, can also be used.
  • the hook needle 14 surrounded by the eyelet 22 on the outside 20 of the fold 10 dips from the outside through the second hole 19 formed by the piercing needles 11 into the interior space 21 of the printed sheet 5 to be sewn between the legs 8, 9 and enters finally also through the thread loop 25.
  • the thread loop 25 which has meanwhile been pulled taut around the latter, is grasped by the hook 15 of the hook needle 14 and guided through the second hole 19 of the fold 10 and through the eyelet 22 located on the outside 20 thereof.
  • a second, double-stranded seam 4 is formed on this outside 20 of the fold 10, which in the direction of this Fold 10 is arranged at a distance from the first, single-strand seam 3 ( Fig. 4 ).
  • Fig. 5 shows a schematic plan view of a sewing needle 13 with the needle eye 12, which is always aligned in the same way, and of a hook needle 14 cooperating with the sewing needle 13.
  • the two rotational positions of the hook needle 14 and its hook 15 in relation to FIG the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn.
  • the hook needle 14 is rotated 180 ° around its longitudinal axis 27 . It is irrelevant whether the rotation is clockwise or counterclockwise.
  • the hook needle 14 and hook 15 accordingly have a first rotational position 30 and a second rotational position 31, respectively.
  • the hook 15 In its first rotational position 30, the hook 15 is located in a second vertical and at right angles to the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn, imaginary plane 32 and there on a side of the hook needle 14 facing away from the previously sewn sheet 5 Fig. 3 shown.
  • the hook needle 14 and thus its hook 15 is rotated into the second rotary position 31, for example according to the second movement arrow 29.
  • the hook 15 then also lies in the second vertical plane 32, but on a side of the hook needle 14 facing the previously sewn printed sheet 5.
  • This position of the hook 15 can also be the Fig. 4 can be removed, the hook needle 14 being shown there, however, after it has penetrated the fold 10 and the eyelet 22.
  • a correspondingly designed hydraulic cylinder (not shown) is used, the first end position of which is the first rotational position 30 of the hook needle 14 or its hook 15 and the second end position of which is the second rotational position 31 of the hook needle 14 or its hook 15 corresponds.
  • the hook needle 14 moves from the outside to the inside, it and thus also its hook 15 are in their first rotary position 30.
  • This rotary position 30 of the hook 15 on the side of the hook needle 14 remote from the already stapled printed sheets 5 is maintained at least as long as the hook 15 is still partially on the outside 20 of the fold 10 (cf. Fig. 2, Fig. 3 ).
  • a device 1 for sewing folded printed sheets 5 can of course also be provided for the alternate stitch or be switched to this.
  • a sewing needle 13 is arranged on both sides of the respective hook needle 14 and at the same distance therefrom, whereby the supply of the binding thread 2 to the hook needle 14 in the form of the thread loop 25 alternating from the one and the other sewing needle 13 is realized starting from.
  • Fig. 6 three sewing needles 13 and two hook needles 14 of such a device 1 of the prior art suitable for alternate stitching are shown by way of example, while in FIG Fig.
  • the bottom is a schematic plan view of five printed sheets 5 sewn together at their folds 10 in alternating stitches to form a book block 6. It can clearly be seen here that the eyelets 22 of the second, double-stranded seam 4 are oriented differently, depending on which sewing needle 13 and thus from which side the binding thread 2 has been guided to the hook needle 14.
  • Fig. 7 shows, in a schematic representation, a section through a hook needle 14 and through a sewing needle 13 of a device 1 according to the invention for sewing thread, arranged to the left of the hook needle 14 and cooperating with it.
  • the thread loop 25 of the binding thread 2 which is also shown, has thus been formed from left to right.
  • This figure shows the hook needle 14 and the hook 15 in each case in a rotational position according to the invention when penetrating the eyelet 22 of the binding thread 2 of the previously sewn printed sheet 5 that rests on the fold 10 of the currently to be sewn printed sheet 5 and is shown here with dashed lines.
  • the hook needle 14 has been rotated about its longitudinal axis 27, that its hook 15 is arranged in a vertical plane of symmetry 33 of this eyelet 22 and is positioned on a side of the hook needle 14 facing the previously sewn printed sheet 5.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a section through the same hook needle 14 as in FIG Fig. 7 , but with a different sewing needle 13 arranged to the right of the hook needle 14 and cooperating with it.
  • the thread loop 25 of the binding thread 2 which is also shown, is thus formed from right to left.
  • This figure shows the hook needle 14 and the hook 15 each in a further rotational position according to the invention when penetrating the eyelet 22 of the binding thread 2 of the previously sewn printed sheet 5 lying on the fold 10, not shown here, of the printed sheet 5 currently to be sewn has been rotated about its longitudinal axis 27 that its hook 15 in a vertical plane of symmetry 33 opposite this Fig. 7 is arranged differently oriented eyelet 22 and is positioned on a side of the hook needle 14 facing the previously sewn printed sheet 5.
  • FIG. 9 and 10 each a schematic top view of the sewing needle 13 and of the hook needle 14 of a device 1 according to the invention for sewing thread, with further rotational positions according to the invention of the hook needle 14 or its hook 15 for detecting one from the left ( Fig. 9 ) or one from the right ( Fig. 10 ). Accordingly, the hook needle 14 is rotated about its longitudinal axis 27 before the thread loop 25 is grasped in such a way that the hook 15 of the hook needle 14 is positioned on its side opposite the sewing needle 13.
  • the hook 15 is at an angle of +/- 85 °, preferably at an angle of +/- 50 ° and particularly preferably at an angle of +/- 15 ° with respect to a first vertical plane 34 through the fold 10 of the to be stapled Press sheet 5 rotated.
  • the rotational position of the hook needle 14 or its hook 15 that can be achieved in each case is a compromise between the time available for rotating the hook needle 14, measured in milliseconds, and the optimal gripping of the thread loop 25 by the hook 15.
  • Fig. 11 shows in a schematic representation a device 36 connected to a machine control 35 for rotating the hook needles 14 of a device 1 according to the invention for sewing thread.
  • a device 1 with four hook needles 14 is shown here by way of example, the sewing needles 13 cooperating with the hook needles 14 having been omitted for reasons of clarity.
  • the device 36 for rotating the hook needles 14 has a holder 37 for rotatably receiving the hook needles 14, a rack 38 having a rack Adjusting element 39 for rotating the hook needles 14 about their longitudinal axis 27 and a drive 41 having a servomotor 40 for the corresponding actuation of the adjusting element 39.
  • the hook needles 14 and thus also their respective hooks 15 are thus in principle designed to be rotatable about their longitudinal axis 27 at any angle of rotation ⁇ and can be stopped in any turning position.
  • the hook needles 14 for sewing a printed sheet 5 fed to the stitching saddle are initially each in an initial rotational position which is the one known from the prior art and shown in FIG Figs. 1 to 3 and 5 first rotational position 30 shown corresponds.
  • the hooks 15 are each located in the second vertical plane 32 oriented at right angles to the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn and there on the side of their hook needle 14 facing away from the previously sewn printed sheet 5, as is also shown schematically in FIG Fig. 6 above and Fig. 11 is shown.
  • the hook needles 14 rotatably located in the holder 37 and thus also their hooks 15 are moved out of their starting rotational position after the drive 41 and the actuating element 39, according to the invention, either into one of the in Fig. 9 or in one of the in Fig. 10 rotated second rotational positions shown. This happens depending on whether the thread loop 25 is fed from a sewing needle 13 located on the left or on the right of the respective hook needle 14. During their return stroke, the hooks 15 of the hook needles 14 positioned in this way grasp the respective thread loop 25 and lead them to the outside through the second hole 19 of the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn.
  • each offset by 180 ° - a further rotational position of the hook needles 14 and their respective hook 15 is added.
  • the three rotary positions that are now available can better address the three critical process steps of thread sewing, namely the insertion of the hook needles 14 from the outside to the inside through the fold 10 of the printed sheet 5 to be sewn, the grasping of the thread loops with the hooks 15 of the hook needles 14 and the penetration of the hooks 15 of the hook needles 14 occurring from the inside to the outside through the eyelet 22 of the previous printed sheet 5 located on the outside 20 of the fold 10 in each case.
  • two of the three rotary positions can be individually and thus flexibly adapted to the respective work situation when thread stitching folded printed sheets 1, which is why the quality of the book blocks 6 produced can be increased and the risk of injury to the binding thread 2 used can be reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fadenheften gefalzter Druckbogen, bei denen einzelne gefalzte Druckbogen nacheinander flach aneinander gereiht und mit zumindest einer Nähnadel sowie mit zumindest einer Hakennadel zu einem Buchblock vernäht werden.
  • Dazu bringt die zumindest eine Nähnadel einen Bindefaden von außen durch den Falz eines zu vernähenden Druckbogens nach innen, zwischen dessen Schenkel ein und erzeugt dabei auf einer Außenseite des Falzes eine erste, einsträngige Naht. Sodann wird der Bindefaden zwischen den Schenkeln des gefalzten Druckbogens bevorratet und ausgehend von der Nähnadel in Form einer Fadenschlaufe so weit in Richtung einer Bewegungsbahn der Hakennadel transportiert, dass sich ein geschlossenes Ende der Fadenschlaufe über diese Bewegungsbahn hinaus erstreckt. Danach taucht die zumindest eine Hakennadel durch eine auf der Außenseite des Falzes beim Vernähen des vorherigen Druckbogens entstandene Öse des gleichen Bindefadens und durch den Falz des zu vernähenden Druckbogens nach innen, zwischen dessen Schenkel in die zuvor gebildete Fadenschlaufe ein, erfasst diese während eines Rückhubwegs und befördert sie von innen durch den Falz des zu vernähenden Druckbogens sowie durch die sich auf der Außenseite des Falzes befindliche Öse nach außen. Dabei wird auf der Außenseite des Falzes eine von der ersten, einsträngigen Naht beabstandete zweite, doppelsträngige Naht erzeugt. Die eine einen zur Aufnahme des Bindefadens dienenden Haken bildende, einseitige Ausnehmung aufweisende Hakennadel wird zum Vernähen des Druckbogens um ihre Längsachse gedreht und ihr Haken dabei in unterschiedlichen Drehpositionen positioniert.
  • Aus der CH24452 und der CH55948 sind Fadenheftmaschinen mit Vorstechnadeln, jeweils paarweise zusammenwirkenden, auf- und abwärts bewegbaren Nähnadeln und Hakennadeln sowie jeweils einem zwischen einer Nähnadel und einer Hakennadel hin und her bewegbaren Fadenleger bekannt. Beim Betrieb solcher Fadenheftmaschinen werden nacheinander mehrere lose, stehend und mit ihrer Breitseite in Stapelform aneinandergereihte, gefalzte Druckbogen einzeln mit zumindest zwei aus dem jeweils gleichen Bindefaden bestehenden Nähten zu Buchblocks verbunden. Dazu wird jeder der nacheinander bereitgestellten Druckbogen zunächst mittels zwei beabstandet voneinander und zwischen seinen beiden Schenkeln, d.h. von einer Innenseite das Falzes her herangeführten Vorstechnadeln an seinem Falz durchstochen. Nach dem Zurückziehen der Vorstechnadeln wird von der Außenseite des Falzes her durch das erste der beiden von den Vorstechnadeln gebildeten Löcher eine ein Nadelöhr aufweisende Nähnadel und durch das zweite Loch eine mit einem einseitigen, nach oben offenen Haken ausgestattete Hakennadel geführt. Dabei wird mit der Nähnadel ein im Nadelöhr befindlicher, beispielsweise von einer Fadenspule zugeführter und ggf. bereits mit dem vorherigen Druckbogen vernähter Bindefaden zwischen die Schenkel des Druckbogens eingebracht und in diesem Innenraum des zu vernähenden Druckbogens ein Fadenvorrat angelegt. Dadurch wird an der Außenseite des Falzes eine erste, einsträngige Naht gebildet oder eine solche, bereits an der Außenseite des Falzes zumindest eines vorher gehefteten (synonym: vernähten) Druckbogens gebildete Naht fortgesetzt.
  • Der nun innerhalb des zu heftenden (synonym: des zu vernähenden) Druckbogens bevorratete Bindefaden wird vom Fadenleger in Form einer Schlaufe in Richtung der Hakennadel transportiert und dort deren Bewegungsbahn übergreifend positioniert. Bei ihrer Abwärtsbewegung taucht die Hakennadel durch die vom Fadenleger bereitgestellte Schlaufe des Bindefadens hindurch. Danach wird diese Fadenschlaufe um die Hakennadel straff gezogen und bei deren anschließender Aufwärtsbewegung mittels des Hakens erfasst. Die Fadenschlaufe wird sodann nach oben, durch das zweite Loch des Falzes des zu heftenden Druckbogens und durch eine die Hakennadel umgebende, aus der Fadenschlaufe des vorher gehefteten Druckbogens gebildete Öse hindurchgezogen. Auf diese Weise wird an der Außenseite des Falzes eine zweite, doppelsträngige Naht gebildet oder eine solche, an der Außenseite des Falzes zumindest eines bereits zuvor gehefteten Druckbogens gebildete Naht fortgesetzt. Mit dem Eintauchen der Nähnadel und der Hakennadel in die beiden Löcher des nächsten zum Fadenheften bereitgestellten Druckbogens beginnt der zuvor beschriebene Prozess erneut, was je nach herzustellendem Buchblock mehrfach wiederholt werden kann.
  • Beim Nähvorgang erfolgt eine zweimalige Drehung der Hakennadel von 180° um ihre Längsachse, wozu entsprechend ausgebildete Steuerkurven oder Kurvenscheiben verwendet werden. Zu Beginn der Abwärtsbewegung wird die Hakennadel derart gedreht, dass sich der Haken anschliessend auf ihrer von den bereits gehefteten Druckbogen entfernten Seite befindet. Damit wird ein Aushaken der aus der Fadenschlaufe des vorher gehefteten Druckbogens gebildeten Öse verhindert. Spätestens bei der Aufwärtsbewegung der Hakennadel, also auf deren Rückhubweg, erfolgt eine zweite Drehung derart, dass sich der Haken auf ihrer den bereits gehefteten Druckbogen zugewandten Seite befindet. Damit wird sichergestellt, dass die aktuell gebildete Schlaufe des Bindefadens vom Haken erfasst und durch die Öse des vorher gehefteten Druckbogens geführt wird, ohne letztere dabei mitzunehmen.
  • Die EP832758 A2 offenbart ein ähnliches Verfahren zur Herstellung fadengehefteter Buchblocks aus einem Stapel flach aneinandergereihter Druckbogen, bei dem jedoch statt eines mechanischen Fadenlegers ein Gasstrom zum Transport des schlaufenförmigen Bindefadens von der Nähnadel zur Hakennadel verwendet wird. Dabei erfolgt die Abwärtsbewegung der Hakennadel gegenüber der Abwärtsbewegung der Nähnadel zeitlich versetzt, d.h. später. Auch bei dieser Lösung wird die Hakennadel für die Abwärtsbewegung und die Aufwärtsbewegung jeweils um 180° gedreht. Dies erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders, welcher ebenfalls wie die in der CH24452 verwendeten Steuerkurven oder wie die Kurvenscheiben gemäß der CH55948 genau zwei Drehwinkel von 180°, d.h. zwei entsprechende Drehpositionen des Hakens der Hakennadel zulässt. Als Stellelement zur Kraftübertragung vom Antrieb zu der zu drehenden Hakennadel wird bei den genannten Lösungen des Standes der Technik jeweils eine Zahnstange verwendet. Die EP832758 A2 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 5.
  • Eine solche, immer gleiche Drehung der Hakennadel um 180° ist einfach zu realisieren und erweist sich als vorteilhaft, wenn die Buchblocks stets aus gleich dicken Druckbogen gebildet werden. Sobald aufeinander folgende Buchblocks unterschiedlich dicke Druckbogen aufweisen, insbesondere jedoch bei Verwendung dünner Druckbogen, besteht die Gefahr, dass der Haken der Hakennadel die aus der Fadenschlaufe des vorher gehefteten Druckbogens gebildete Öse verletzt, d.h. diese aufspleißt, anreißt oder gar durchtrennt. Diese unerwünschte Wirkung kann aufgrund von Fertigungstoleranzen der Hakennadel, insbesondere bereits durch eine geringfügig abweichende Drehposition des Hakens, noch verstärkt werden.
  • Sollen zur Herstellung relativ dicker Buchblocks Druckbogen aus dünnem Material verwendet werden, hat dies den Nachteil, dass der Bindefaden in ungewünschter Weise aufträgt. Beim Fadenheften wird deshalb in einem solchen Fall statt des Normalstichs, bei dem die Schlaufe des Bindefadens ausgehend von der Nähnadel immer in die gleiche Richtung ausgebildet wird, häufig der Wechselstich eingesetzt, bei dem die Fadenschlaufe wechselweise nach rechts oder nach links gebildet wird. Bei einer solchen Lösung vergrößert sich jedoch die Gefahr der Verletzung der aus der Fadenschlaufe des vorher gehefteten Druckbogens gebildete Öse noch, weil diese bei dünnen Druckbogen einen geringeren Abstand zum Haken der Hakennadel aufweist als bei dicken Druckbogen. Außer der Art der Stiche und damit der unterschiedlichen Richtung der Schlaufenbildung, sind zur Vermeidung von Verletzungen der Ösen bereits zuvor gehefteter Druckbogen auch die unterschiedliche Trennung aufeinander folgender Buchblocks oder Korrekturen beim Fadenheften entstandener Fehler zu beachten.
  • Daher war es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fadenheften gefalzter Druckbogen zu schaffen, mit denen die Qualität der herzustellenden Buchblocks erhöht und insbesondere die Gefahr der Verletzung der jeweils aus der Fadenschlaufe eines zuvor gehefteten Druckbogens gebildeten Öse auch bei Verwendung dünner Druckbogen reduziert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Mit diesem Verfahren kann der Haken der Hakennadel rechtzeitig vor dem von innen nach außen erfolgenden Durchdringen der aus der Fadenschlaufe des zuvor vernähten Druckbogens gebildeten Öse soweit wie möglich von dieser Öse entfernt positioniert werden. Daher kann die Gefahr einer Verletzung der Öse minimiert werden. Zudem ist sichergestellt, dass die Öse vom Haken der Hakennadel nicht nochmals aufgenommen wird. Auf diese Weise kann auch die Qualität der Buchblocks gegenüber solchen nach dem Stand der Technik hergestellten Buchblocks erhöht werden.
  • Gemäß dem Verfahren wird die zumindest eine Hakennadel vor dem Erfassen der Fadenschlaufe derart um ihre Längsachse gedreht, dass der Haken dieser Hakennadel auf ihrer der Nähnadel entgegengesetzten Seite positioniert ist. Durch diese Drehung der Hakennadel und die entsprechende Positionierung des Hakens kann die Fadenschlaufe während des Rückhubwegs der Hakennadel mit dem Haken sicher erfasst werden. Somit kann eine hohe Qualität der herzustellende Buchblocks gewährleistet werden.
  • Erfindungsgemäß wird die zumindest eine Hakennadel vor dem Erfassen der Fadenschlaufe derart um ihre Längsachse gedreht, dass ihr Haken anschliessend in einen Winkel von +/- 85°, bevorzugt in einen Winkel von +/- 50° und besonders bevorzugt in einen Winkel von +/- 15° gegenüber einer ersten vertikalen Ebene durch den Falz des zu heftenden Druckbogens positioniert ist. Damit sind vorteilhafte Bereiche für die Drehung der Hakennadel bzw. für die Positionierung des Hakens angegeben.
  • Gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die zumindest eine Hakennadel vor dem von außen nach innen erfolgenden Durchdringen der Öse des vorherigen Druckbogens sowie des Falzes des zu vernähenden Druckbogens derart um ihre Längsachse gedreht, dass ihr Haken in einer zweiten vertikalen sowie rechtwinklig zum Falz des zu vernähenden Druckbogens ausgerichteten, gedachten Ebene, auf einer vom zuvor vernähten Druckbogen abgewandten Seite der Hakennadel in einer Start-Drehposition positioniert ist. Mit dieser Position ist eine Drehung der Hakennadel und eine Positionierung des Haken in einer ersten Drehposition definiert, welche dann vorteilhaft als Start-Drehposition für die weitere Drehung der Hakennadel bzw. für die weitere Positionierung des Hakens verwendet werden kann. Zudem können die damit drei zur Verfügung stehenden und individuell verstellbaren Drehpositionen besser als die beiden aus dem Stand der Technik bekannten fixen Drehpositionen auf die drei kritischen Verfahrensschritte des Fadenheftens, nämlich das von außen nach innen erfolgende Einführen der Hakennadeln durch den Falz des zu vernähenden Druckbogens, das Erfassens der Fadenschlaufen mit den Haken der Hakennadeln und das von innen nach außen erfolgende Durchdringen der Haken der Hakennadeln durch die jeweils auf der Außenseite des Falzes befindliche Öse des vorherigen Druckbogens, aufgeteilt werden.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden für jeden zu vernähenden Druckbogen, basierend auf in einer Maschinensteuerung einer Vorrichtung zum Fadenheften abgelegten oder auf zumindest einem der zu vernähenden Druckbogen aufgebrachten Informationen zur Art der beim Fadenheften der Druckbogen eines Fertigungsauftrags vorzunehmenden Stiche und zur Trennung der herzustellenden Buchblocks, ausgehend von der Start-Drehposition des Hakens der zumindest einen Hakennadel, entsprechende Drehwinkel der zumindest einen Hakennadel um ihre Längsachse ermittelt, die zumindest eine Hakennadel wird entsprechend der ermittelten Drehwinkel gedreht und ihr Haken entsprechend positioniert. Dabei kann es sich bei der auf zumindest einem der zu vernähenden Druckbogen aufgebrachten Information beispielsweise um eine Kennzeichnung mittels eines Barcodes, eines RFID-Transponders oder einer Druckmarke handeln. Auf diese Weise kann vorteilhaft sowohl auf die Papierdicke und auf weitere Papiereigenschaften als auch auf die Fadendicke und auf weitere Fadeneigenschaften reagiert werden.
  • Nach einer nächsten vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Drehung der zumindest einen Hakennadel um den ermittelten Drehwinkel und die entsprechende Positionierung des Hakens mit einem Antrieb, insbesondere mit einem Servomotor. Mit einem solchen Antrieb und insbesondere mit einem Servomotor kann prinzipiell jede Drehung der Hakennadel und damit jede Positionierung des Hakens sehr genau und schnell realisiert werden. Dadurch kann die Hakennadel bei jedem Teilprozess des Fadenheftens so gedreht werden, dass ihr Haken optimal positioniert ist.
  • Die Aufgabe wird zudem durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst, bei der die Hakennadel in einem beliebigen Drehwinkel um ihre Längsachse drehbar und der Haken in einer beliebigen Drehposition positionierbar ausgebildet ist. Mit einer solchen Vorrichtung kann der Haken der Hakennadel stets optimal positioniert und dadurch die Qualität der herzustellenden Buchblocks erhöht werden. Insbesondere kann die Gefahr der Verletzung der jeweils aus der Fadenschlaufe eines zuvor gehefteten Druckbogens gebildeten Öse auch bei Verwendung dünner Druckbogen reduziert werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt diese Vorrichtung eine mit einer Maschinensteuerung wirkverbundene Einrichtung zum Drehen der zumindest einen Hakennadel um ihre Längsachse, wobei die Einrichtung eine Halterung für die zumindest eine Hakennadel, ein Stellelement zum Drehen der zumindest einen Hakennadel und einen Antrieb für das Stellelement aufweist. Bei Verwendung einer solchen Vorrichtung kann mittels eines einzigen Antriebs vorteilhaft eine große Anzahl von Hakennadeln gedreht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist der Antrieb einen Servomotor auf. Mit einem solchen Servomotor kann vorteilhaft jede Drehung der Hakennadel und damit jede Positionierung des Hakens realisiert werden.
  • Entsprechend einer nächsten Ausführungsform der Vorrichtung ist das Stellelement mit einer Zahnstange ausgestattet. Eine solche Zahnstange stellt ein einfaches, kostengünstiges und bei derartigen Anwendungen bewährtes Bauteil zur Übertragung des Drehmoments vom Antrieb zu den Hakennadeln dar.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 - 4
    eine schematische Darstellung des aus dem Stand der Technik bekannten Nähprinzips einer im Normalstich arbeitenden Vorrichtung,
    Fig. 5
    eine schematische Draufsicht auf die Näh- und Hakennadel der Vorrichtung gemäß Fig. 1, mit den beiden Drehpositionen der Hakennadel bzw. ihres Hakens,
    Fig. 6
    eine schematische Seitenansicht der Näh- und Hakennadeln einer für den Wechselstich vorgesehenen Vorrichtung zum Fadenheften des Standes der Technik, mit einer darunter abgebildeten schematischen Draufsicht auf fünf mit dieser Vorrichtung vernähte Druckbogen,
    Fig. 7
    eine schematische Schnittdarstellung der Hakennadel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fadenheften, welche die Hakennadel mit ihrem Haken in einer erfindungsgemäßen Drehposition beim Durchdringen einer nach rechts ausgerichteten Öse eines vorherigen Druckbogens sowie eine links von der Hakennadel angeordnete Nähnadel zeigt,
    Fig. 8
    eine Darstellung der gleichen Hakennadel wie in Fig. 7, welche jedoch in einer anderen erfindungsgemäßen Drehposition beim Durchdringen einer nach links ausgerichteten Öse eines vorherigen Druckbogens sowie mit einer rechts von der Hakennadel angeordneten Nähnadel gezeigt ist,
    Fig. 9
    eine schematische Draufsicht auf die Näh- und Hakennadel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fadenheften, mit weiteren erfindungsgemäßen Drehpositionen der Hakennadel und ihres Hakens zum Erfassen einer von links zugeführten Fadenschlaufe,
    Fig. 10
    eine schematische Darstellung analog Fig. 9, jedoch mit weiteren erfindungsgemäßen Drehpositionen der Hakennadel und ihres Hakens zum Erfassen einer von rechts zugeführten Fadenschlaufe, und
    Fig. 11
    eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Drehen von Hakennadeln einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fadenheften.
  • Fig. 1 bis 4 zeigen eine schematische Darstellung des aus dem Stand der Technik bekannten Nähprinzips einer für den Normalstich vorgesehenen Vorrichtung 1 zum Fadenheften. In Fig. 1 ist ein aus zwei gefalzten, flach aneinander gereihten und bereits mittels eines Bindefadens 2 in Form von zwei voneinander beabstandeten Nähten 3, 4 miteinander vernähten Druckbogen 5 gebildeter Buchblock 6 dargestellt. Die dazu jeweils einzeln nacheinander in einer Zuführrichtung 7 zu einem nicht dargestellten Heftsattel geförderten, gefalzten Druckbogen 5 weisen jeweils einen ersten Schenkel 8 und einen zweiten Schenkel 9 sowie einen diese verbindenden Falz 10 auf.
  • Weiter dargestellt ist ein dritter, gefalzter Druckbogen 5, welcher in Zuführrichtung 7 zum Buchblock 6 transportiert, mit seinem ersten Schenkel 8 flach an den Buchblock 6 angelegt und damit zum Vernähen mit diesem Buchblock 6 bereitgestellt worden ist. Zum besseren Verständnis des Nähprinzips ist dieser weitere, auf dem nicht dargestellten Heftsattel aufliegende Druckbogen 5 an seinem Falz 10 durchgeschnitten dargestellt, d.h. es ist lediglich der erste Schenkel 8 des dritten Druckbogens 5 gezeigt, während sein zweiter Schenkel 9 weggelassen worden ist. Zudem sind zwei beabstandet voneinander angeordnete Vorstechnadeln 11, eine ein Nadelöhr 12 aufweisende Nähnadel 13, eine in Richtung des Falzes 10 des dritten gefalzten Druckbogens 5 beabstandet von der Nähnadel 13 angeordnete Hakennadel 14 mit einer an deren Umfang befindlichen, einen Haken 15 bildenden Ausnehmung 16 (s. auch Fig. 7, Fig. 8) sowie eine auf der von der Hakennadel 14 entfernten Seite der Nähnadel 13 angeordnete und als Transportelement für den Bindefaden 2 ausgebildete Blasluftdüse 17 sowie eine Kulisse 18 der Vorrichtung 1 dargestellt.
  • Beim Betrieb der Vorrichtung 1 durchstechen zunächst die beiden Vorstechnadeln 11 den Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 von innen in Richtung der dargestellten Bewegungspfeile und bilden dabei in diesem Falz 10 zwei voneinander beabstandete Löcher 19 aus (Fig. 1). Nachdem die Vorstechnadeln 11 entgegen der Bewegungspfeile zurückgezogen worden sind, wird die zunächst auf einer Außenseite 20 des Falzes 10 positionierte, den beispielsweise von einer nicht dargestellten Fadenspule bereitgestellten Bindefaden 2 in ihrem Nadelöhr 12 führende Nähnadel 13 durch ein erstes der beiden Löcher 19 in einen zwischen den beiden Schenkeln 8, 9 des zu vernähenden Druckbogens 5 befindlichen Innenraum 21 eingeführt. Dabei ist ein auf einer ersten Seite des Nadelöhrs 12 befindlicher erster Abschnitt 2a des Bindefadens 2 mit einer auf der Außenseite 20 des Falzes 10 ausgebildeten ersten, einsträngigen Naht 3 des Buchblocks 6 verbunden, während ein auf einer zweiten Seite des Nadelöhrs 12 befindlicher zweiter Abschnitt 2b des Bindefadens 2 mit der nicht dargestellten Fadenspule verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Hakennadel 14 noch auf der Außenseite 20 des Falzes 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 und ist dort von einer aus einer Fadenschlaufe des zum Vernähen des vorherigen Druckbogens 5 verwendeten Bindefadens 2 gebildeten Öse 22 umgeben (Fig. 2).
  • Die beiden Abschnitte 2a, 2b des Bindefadens 2 werden anschließend mittels eines durch die Blasluftdüse 17 erfolgenden Luftstoßes 23 beaufschlagt und in Richtung einer gestrichelt dargestellten Bewegungsbahn 24 der Hakennadel 14 transportiert. Dabei bildet sich eine Fadenschlaufe 25 mit einem geschlossenen Ende 26 aus (Fig. 3). Diese Fadenschlaufe 25 wird in die Kulisse 18 geführt und dabei so positioniert, dass sich ihr geschlossenes Ende 26 schließlich über die Bewegungsbahn 24 der Hakennadel 14 hinaus, auf die der Nähnadel 13 abgewandte Seite dieser Bewegungsbahn 24 erstreckt. Natürlich kann statt eines als Blasluftdüse 17 ausgebildeten, pneumatischen Transportelements für den Bindefaden 2 auch ein an sich bekanntes, als Fadenleger ausgebildetes, mechanisches Transportelement verwendet werden.
  • Danach taucht die auf der Außenseite 20 des Falzes 10 von der Öse 22 umgebene Hakennadel 14 von außen durch das zweite, von den Vorstechnadeln 11 gebildete Loch 19 in den sich zwischen den Schenkeln 8, 9 befindlichen Innenraum 21 des zu vernähenden Druckbogens 5 ein und tritt schließlich auch durch die Fadenschlaufe 25 hindurch. Auf dem Rückhubweg der Hakennadel 14 wird die zwischenzeitlich um letztere straff gezogenen Fadenschlaufe 25 vom Haken 15 der Hakennadel 14 erfasst und durch das zweite Loch 19 des Falzes 10 sowie durch die auf dessen Aussenseite 20 befindliche Öse 22 geführt. Dabei wird auf dieser Außenseite 20 des Falzes 10 eine zweite, doppelsträngige Naht 4 ausgebildet, welche in Richtung dieses Falzes 10 beabstandet von der ersten, einsträngigen Naht 3 angeordnet ist (Fig. 4). Nach Bereitstellung eines nächsten, zu vernähenden Druckbogens 5 beginnt der oben beschriebene Vorgang des Fadenheftens erneut.
  • Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Nähnadel 13 mit dem stets gleich ausgerichteten Nadelöhr 12 und auf eine mit der Nähnadel 13 zusammenwirkende Hakennadel 14. Dargestellt sind hier insbesondere die beiden aus dem Stand der Technik bekannten Drehpositionen der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 in Bezug auf den Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5. Sowohl bei der Bewegung der Hakennadel 14 von der Außenseite 20 des Falzes 10 bis in den Innenraum 21 des zu vernähenden Druckbogens 5 als auch während ihres Rückhubwegs wird die Hakennadel 14 jeweils 180° um ihre Längsachse 27 gedreht. Dabei ist es unerheblich, ob die Drehung in oder entgegen Uhrzeigerrichtung erfolgt. Wie dies beispielhaft anhand eines ersten und eines zweiten Bewegungspfeils 28, 29 verdeutlicht wird, weisen Hakennadel 14 und Haken 15 dementsprechend eine erste Drehposition 30 bzw. eine zweite Drehposition 31 auf. In seiner ersten Drehposition 30 befindet sich der Haken 15 in einer zweiten vertikalen sowie rechtwinklig zum Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 ausgerichteten, gedachten Ebene 32 und dort auf einer vom zuvor vernähten Druckbogen 5 abgewandten Seite der Hakennadel 14. Dies ist auch in Fig. 3 dargestellt. Vor ihrem auf dem Rückhubweg erfolgenden Durchtritt durch den Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 sowie durch die Öse 22 des zuvor vernähten Druckbogens 5 wird die Hakennadel 14 und damit ihr Haken 15 beispielsweise gemäß des zweiten Bewegungspfeils 29 in die zweite Drehposition 31 gedreht. Der Haken 15 liegt dann ebenfalls in der zweiten vertikalen Ebene 32, jedoch auf einer dem zuvor vernähten Druckbogen 5 zugewandten Seite der Hakennadel 14. Diese Position des Hakens 15 kann auch der Fig. 4 entnommen werden, wobei die Hakennadel 14 dort allerdings bereits nach dem Durchdringen des Falzes 10 und der Öse 22 gezeigt ist.
  • Zur Drehung der Hakennadel 14 wird ein entsprechend ausgebildeter, nicht dargestellter Hydraulikzylinder verwendet, dessen erste Endstellung der ersten Drehposition 30 der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 und dessen zweite Endstellung der zweiten Drehposition 31 der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 entspricht. Bei der Bewegung der Hakennadel 14 von außen nach innen befindet sich diese und damit auch ihr Haken 15 in ihrer ersten Drehposition 30. Diese Drehposition 30 des Hakens 15 auf der von den bereits gehefteten Druckbogen 5 entfernten Seite der Hakennadel 14 wird zumindest solange eingehalten, wie sich der Haken 15 noch teilweise auf der Außenseite 20 des Falzes 10 befindet (vgl. Fig. 2, Fig. 3). Damit wird ein zu frühes Aushaken der aus der Fadenschlaufe des zuvor vernähten Druckbogens 5 gebildeten Öse 22 aus dem Haken 15 verhindert. Nach Durchdringen des Falzes 10, jedoch spätestens bevor der Haken 15 bei der von innen nach außen erfolgenden Bewegung der Hakennadel 14 die Fadenschlaufe 25 erreicht, wird die Hakennadel 14 dagegen so gedreht, dass sich ihr Haken 15 in seiner zweiten Drehposition 31, d.h. auf der dem zuvor vernähten Druckbogen 5 zugewandten Seite der Hakennadel 14 befindet (vgl. Fig. 5 oben). Damit wird sichergestellt, dass die aktuell gebildete Fadenschlaufe 25 des Bindefadens 2 vom Haken 14 erfasst und durch den Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 sowie durch die Öse 22 des zuvor vernähten Druckbogens 5 geführt wird, ohne letztere dabei mitzunehmen (vgl. Fig. 4). Die nächste 180°-Drehung der Hakennadel 14 und damit ihres Hakens 15, beispielsweise in Richtung des ersten Bewegungspfeils 28, erfolgt vor deren erneuter Bewegung von außen nach innen, also vor dem Vernähen eines folgenden Druckbogens 5. Zur Drehung der Hakennadel 14 kann entsprechend des Standes der Technik auch eine Steuerkurve oder eine Kurvenscheibe Verwendung finden.
  • Je nach Ausbildung des herzustellenden Buchblocks 6 können weitere Druckbogen 5 auf die gleiche Art und Weise hinzugefügt werden. Obwohl in den Fig. 1 - 5 jeweils lediglich eine einzige Nähnadel 13 und eine einzige Hakennadel 14 dargestellt sind, kann - abhängig von der Länge des Falzes 10 der zu vernähenden Druckbogen 5 und von der jeweils vorgesehenen Art der mit den Näh- und Hakennadeln 13, 14 erzeugten Stiche - natürlich auch eine größere Anzahl solcher Nadeln zum Einsatz kommen.
  • Abweichend vom in den Fig. 1 - 5 dargestellten Normalstich, bei dem der Bindefaden 2 stets ausgehend von einer auf der gleichen Seite der Hakennadel 14 beabstandeten Nähnadel 13 zur Hakennadel 14 transportiert wird, kann eine Vorrichtung 1 zum Fadenheften gefalzter Druckbogen 5 natürlich auch für den Wechselstich vorgesehen sein oder auf diesen umgestellt werden. Um diese Art der Stiche realisieren zu können, ist beidseitig der jeweiligen Hakennadel 14 und im gleichen Abstand zu dieser jeweils eine Nähnadel 13 angeordnet, wobei die in Form der Fadenschlaufe 25 erfolgende Zufuhr des Bindefadens 2 zur Hakennadel 14 abwechselnd von der einen und der anderen Nähnadel 13 ausgehend realisiert wird. In Fig. 6 oben sind beispielhaft drei Nähnadeln 13 und zwei Hakennadeln 14 einer solchen für den Wechselstich geeigneten Vorrichtung 1 des Standes der Technik gezeigt, während in Fig. 6 unten eine schematische Draufsicht auf fünf damit jeweils an ihrem Falz 10 im Wechselstich zu einem Buchblock 6 vernähte Druckbogen 5 dargestellt ist. Deutlich erkennbar ist dabei, dass die Ösen 22 der zweiten, doppelsträngigen Naht 4, je nachdem von welcher Nähnadel 13 und damit von welcher Seite der Bindefaden 2 zur Hakennadel 14 geführt worden ist, anders ausgerichtet sind.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte und in Fig. 5 dargestellte zweite Drehposition 31 der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 beim Durchdringen des Falzes 10 und insbesondere der Ösen 22 des jeweils zuvor vernähten Druckbogens 5 erweist sich deshalb als nachteilig, weil einerseits die Ausrichtung der Ösen 22 derart von dem in dieser zweiten Drehposition 31 befindlichen Haken 15 der Hakennadel 14 abweicht, dass der Bindefaden 2 der Ösen 22 durch den Haken 15 verletzt werden kann und weil sich andererseits die Ausrichtung der Ösen 22 entsprechend der Art der Stiche (s. Fig. 2 und Fig. 6) ändern kann, was die Gefahr des Reißens des Bindefadens 2 noch vergrößern kann.
  • Fig. 7 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Schnitt durch eine Hakennadel 14 und durch eine mit der Hakennadel 14 zusammenwirkende, links von dieser angeordnete Nähnadel 13 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Fadenheften. Die ebenfalls dargestellte Fadenschlaufe 25 des Bindefadens 2 ist somit von links nach rechts gebildet worden. Diese Figur zeigt die Hakennadel 14 und den Haken 15 jeweils in einer erfindungsgemäßen Drehposition beim Durchdringen der auf dem hier nicht dargestellten Falz 10 des aktuell zu vernähenden Druckbogens 5 aufliegenden und hier gestrichelt dargestellten Öse 22 des Bindefadens 2 des zuvor vernähten Druckbogens 5. Dazu ist die Hakennadel 14 derart um ihre Längsachse 27 gedreht worden, dass ihr Haken 15 in einer vertikalen Symmetrieebene 33 dieser Öse 22 angeordnet und auf einer dem zuvor vernähten Druckbogen 5 zugewandten Seite der Hakennadel 14 positioniert ist.
  • In Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch dieselbe Hakennadel 14 wie in Fig. 7, jedoch mit einer anderen, rechts von der Hakennadel 14 angeordneten, mit dieser zusammenwirkenden Nähnadel 13. Die ebenfalls dargestellte Fadenschlaufe 25 des Bindefadens 2 ist somit von rechts nach links gebildet worden. Diese Figur zeigt die Hakennadel 14 und den Haken 15 jeweils in einer weiteren erfindungsgemäßen Drehposition beim Durchdringen der auf dem hier nicht dargestellten Falz 10 des aktuell zu vernähenden Druckbogens 5 aufliegenden Öse 22 des Bindefadens 2 des zuvor vernähten Druckbogens 5. Dazu ist die Hakennadel 14 derart um ihre Längsachse 27 gedreht worden, dass ihr Haken 15 in einer vertikalen Symmetrieebene 33 dieser gegenüber Fig. 7 anders ausgerichteten Öse 22 angeordnet und auf einer dem zuvor vernähten Druckbogen 5 zugewandten Seite der Hakennadel 14 positioniert ist.
  • Damit sind in Fig. 7 und in Fig. 8 zwei verschiedene erfindungsgemäße Drehpositionen der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 dargestellt, welche davon abhängig sind, welche Ausrichtung die auf dem Falz 10 des aktuell zu vernähenden Druckbogens 5 aufliegenden Öse 22 des Bindefadens 2 des zuvor vernähten Druckbogens 5 hat. Neben der Art der beim Vernähen des jeweiligen Druckbogens 5 verwendeten Stiche, also ob beispielsweise im Normal- oder im Wechselstich gearbeitet wird, hat u.a. auch die Trennung eines aktuell zu vernähenden Druckbogens 5 vom zuletzt vernähten Druckbogen 5 eines vorherigen Buchblocks 6 sowie die Art des verwendeten Materials für die Druckbogen 5 und für den Bindefaden 2 einen Einfluss auf die Ausrichtung der Öse 22 des vorherigen Druckbogens 5 und damit auf die tatsächlich einzunehmende erfindungsgemäße Drehposition der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 beim von innen nach außen erfolgenden Durchdringen der Öse 22 des Bindefadens 2 des zuvor vernähten Druckbogens 5.
  • Bezüglich der ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten und in Fig. 5 dargestellten ersten Drehposition 30 der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 hat es sich gezeigt, dass diese zum Erfassen der Fadenschlaufe 25 nicht optimal ausgerichtet ist. Demgegenüber stellen Fig. 9 und Fig. 10 jeweils eine schematische Draufsicht auf die Nähnadel 13 und auf die Hakennadel 14 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Fadenheften, mit weiteren erfindungsgemäßen Drehpositionen der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 zum Erfassen einer von links (Fig. 9) bzw. einer von rechts (Fig. 10) zugeführten Fadenschlaufe 25 dar. Demnach wird die Hakennadel 14 vor dem Erfassen der Fadenschlaufe 25 derart um ihre Längsachse 27 gedreht, dass der Haken 15 der Hakennadel 14 auf ihrer der Nähnadel 13 entgegengesetzten Seite positioniert ist. Der Haken 15 wird dabei um einen Winkel von +/- 85°, bevorzugt um einen Winkel von +/- 50° und besonders bevorzugt um einen Winkel von +/- 15° gegenüber einer ersten vertikalen Ebene 34 durch den Falz 10 des zu heftenden Druckbogens 5 gedreht. Mit einer derartige Drehposition der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 kann das Erfassen der Fadenschlaufe 25 durch diesen Haken 15 gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden. Dabei ist die jeweils erreichbare Drehposition der Hakennadel 14 bzw. ihres Hakens 15 ein Kompromiss zwischen der in Millisekunden bemessenen, zum Drehen der Hakennadel 14 zur Verfügung stehender Zeit und dem optimalen Erfassen der Fadenschlaufe 25 durch den Haken 15.
  • Fig. 11 zeigt in einer schematischen Darstellung eine mit einer Maschinensteuerung 35 verbundene Einrichtung 36 zum Drehen der Hakennadeln 14 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Fadenheften. Dargestellt ist hier beispielhaft eine Vorrichtung 1 mit vier Hakennadeln 14, wobei die mit den Hakennadeln 14 zusammenwirkenden Nähnadeln 13 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden sind. Die Einrichtung 36 zum Drehen der Hakennadeln 14 besitzt eine Halterung 37 zur drehbaren Aufnahme der Hakennadeln 14, ein eine Zahnstange 38 aufweisendes Stellelement 39 zum Drehen der Hakennadeln 14 um ihre Längsachse 27 sowie einen einen Servomotor 40 aufweisenden Antrieb 41 zur entsprechenden Betätigung des Stellelements 39. Die Hakennadeln 14 und damit auch ihr jeweiliger Haken 15 sind damit prinzipiell in einem beliebigen Drehwinkel α um ihre Längsachse 27 drehbar ausgebildet und können in einer beliebigen Dreh-Position angehalten werden.
  • Beim Betrieb dieser Vorrichtung 1 sind die Hakennadeln 14 zum Vernähen eines dem nicht dargestellten Heftsattel zugeführten Druckbogens 5 zunächst jeweils in einer Ausgangs-Drehposition, welche der aus dem Stand der Technik bekannten und in den Fig. 1 bis 3 und 5 gezeigten ersten Drehposition 30 entspricht. Mit anderen Worten befinden sich die Haken 15 dabei jeweils in der zweiten vertikalen sowie rechtwinklig zum Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 ausgerichteten Ebene 32 und dort auf der von den zuvor vernähten Druckbogen 5 abgewandten Seite ihrer Hakennadel 14, wie dies schematisch auch in Fig. 6 oben und Fig. 11 gezeigt ist.
  • Nach Ausbildung und Positionierung der jeweiligen Fadenschlaufe 25 im Innenraum 21 des zu vernähenden Druckbogens 5 sowie nach Eintauchen der Hakennadeln 14 in diesen Innenraum 21, wie dies auch für eine einzelne Hakennadel 14 des Standes der Technik bereits oben zu den Fig. 1 bis 4 beschrieben ist, werden die drehbar in der Halterung 37 befindlichen Hakennadeln 14 und damit auch deren Haken 15 aus ihrer Ausgangs-Drehposition nach entsprechender Beaufschlagung durch den Antrieb 41 und das Stellelement 39, erfindungsgemäss entweder in eine der in Fig. 9 oder in eine der in Fig. 10 dargestellten zweiten Drehpositionen gedreht. Dies geschieht je nachdem, ob die Fadenschlaufe 25 von einer links oder von einer rechts der jeweiligen Hakennadel 14 befindlichen Nähnadel 13 zugeführt wird. Während ihres Rückhubwegs erfassen die Haken 15 der derart positionierten Hakennadeln 14 die jeweilige Fadenschlaufe 25 und führen diese jeweils durch das zweite Loch 19 des Falzes 10 des zu vernähenden Druckbogens 5 nach außen.
  • Spätestens bevor die Haken 15 der Hakennadeln 14 jeweils durch die auf der Aussenseite 20 dieses Falzes 10 befindliche Öse 22 des Bindefadens 2 des zuvor vernähten Druckbogens 5 bewegt werden, werden diese Hakennadeln 14 und damit deren Haken 15 mittels des Antriebs 41 beispielsweise in eine in den Fig. 7 oder 8 dargestellte dritte Drehposition gedreht. Weil sich die Haken 15 in dieser dritten Drehposition auf einer dem zuvor vernähten Druckbogen 5 zugewandten Seite der Hakennadeln 14 und in der Symmetrieebene 33 der jeweiligen Öse 22 und damit relativ weit entfernt von deren Bindefaden 2 befinden, ist sichergestellt, dass diese Ösen 22 durch den sie jeweils durchdringenden Haken 15 nicht verletzt werden. Anschliessend, jedoch spätestens vor dem zum Vernähen eines nächsten gefalzten Druckbogens 5 erfolgenden Bewegen der Hakennadeln 14 von der Außenseite 20 des Falzes 10 dieses Druckbogens 5 in dessen Innenraum 21 werden die Hakennadeln 14 und damit deren Haken 15 wieder in die bereits oben beschriebenen Ausgangs-Drehposition gedreht.
  • Mit diesem Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung 1 wird - gegenüber dem bekannten Stand der Technik mit zwei fixen, jeweils um 180° versetzten Drehpositionen - eine weitere Drehposition der Hakennadeln 14 sowie ihres jeweiligen Hakens 15 hinzugefügt. Die drei nunmehr zur Verfügung stehenden Drehpositionen können besser auf die drei kritischen Verfahrensschritten des Fadenheftens, nämlich das von außen nach innen erfolgende Einführen der Hakennadeln 14 durch den Falz 10 des zu vernähenden Druckbogens 5, das Erfassen der Fadenschlaufen mit den Haken 15 der Hakennadeln 14 und das von innen nach außen erfolgende Durchdringen der Haken 15 der Hakennadeln 14 durch die jeweils auf der Außenseite 20 des Falzes 10 befindliche Öse 22 des vorherigen Druckbogens 5, aufgeteilt werden. Zudem können mit der erfindungsgemäßen Lösung zwei der drei Drehpositionen individuell und damit flexibel an die jeweilige Arbeitssituation beim Fadenheften gefalzter Druckbogen 1 angepasst werden, weshalb einerseits die Qualität der hergestellten Buchblocks 6 erhöht und andererseits die Verletzungsgefahr des dazu verwendeten Bindefadens 2 reduziert werden kann.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Fadenheften, bei dem einzelne gefalzte Druckbogen (5) nacheinander flach aneinander gereiht und mit zumindest einer Nähnadel (13) sowie mit zumindest einer Hakennadel (14) zu einem Buchblock (6) vernäht werden, wobei
    • die zumindest eine Nähnadel (13) einen Bindefaden (2) von außen durch den Falz (10) eines zu vernähenden Druckbogens (5) nach innen, zwischen dessen Schenkel (8, 9) einbringt und dabei auf einer Außenseite (20) des Falzes (10) eine erste, einsträngige Naht (3) erzeugt,
    • der Bindefaden (2) zwischen den Schenkeln (8, 9) des gefalzten Druckbogens (5) bevorratet und ausgehend von der Nähnadel (13) in Form einer Fadenschlaufe (25) so weit in Richtung einer Bewegungsbahn (24) der Hakennadel (14) transportiert wird, dass sich ein geschlossenes Ende (26) der Fadenschlaufe (25) über diese Bewegungsbahn (24) hinaus erstreckt,
    • die zumindest eine Hakennadel (14) durch eine auf der Außenseite (20) des Falzes (10) beim Vernähen des vorherigen Druckbogens (5) entstandene Öse (22) des gleichen Bindefadens (2) und durch den Falz (10) des zu vernähenden Druckbogens (5) nach innen, zwischen dessen Schenkel (8, 9) in die zuvor gebildete Fadenschlaufe (25) eintaucht, diese während eines Rückhubwegs erfasst, von innen durch den Falz (10) des zu vernähenden Druckbogens (5) sowie durch die sich auf der Außenseite (20) des Falzes (10) befindliche Öse (22) nach außen befördert und dabei auf der Außenseite (20) des Falzes (10) eine von der ersten, einsträngigen Naht (3) beabstandete zweite, doppelsträngige Naht (4) erzeugt,
    • die Hakennadel (14) eine einen zur Aufnahme des Bindefadens (2) dienenden Haken (15) bildende, einseitige Ausnehmung (16) aufweist, zum Vernähen des Druckbogens (5) um ihre Längsachse (27) gedreht und der Haken (15) dabei in unterschiedlichen Drehpositionen positioniert wird,
    • die Hakennadel (14) vor dem von innen nach außen erfolgenden Durchdringen des Falzes (10) des zu vernähenden Druckbogens (5) sowie der Öse (22) des zuvor vernähten Druckbogens (5) derart um ihre Längsachse (27) gedreht wird, dass ihr Haken (15) in einer vertikalen Symmetrieebene (33) dieser Öse (22) und auf einer dem zuvor vernähten Druckbogen (5) zugewandten Seite der Hakennadel (14) positioniert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Hakennadel (14) vor dem Erfassen der Fadenschlaufe (25) derart um ihre Längsachse (27) gedreht wird, dass der Haken (15) dieser Hakennadel (14) auf ihrer der Nähnadel (13) entgegengesetzten Seite und in einen Winkel von +/- 85°, bevorzugt in einen Winkel von +/- 50° und besonders bevorzugt in einen Winkel von +/- 15° gegenüber einer ersten vertikalen Ebene (34) durch den Falz (10) des zu heftenden Druckbogens (5) positioniert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Hakennadel (14) vor dem von außen nach innen erfolgenden Durchdringen der Öse (22) des vorherigen Druckbogens (5) sowie des Falzes (10) des zu vernähenden Druckbogens (5) derart um ihre Längsachse (27) gedreht wird, dass ihr Haken (15) in einer zweiten vertikalen sowie rechtwinklig zum Falz (10) des zu vernähenden Druckbogens (5) ausgerichteten Ebene (32), auf einer vom zuvor vernähten Druckbogen (5) abgewandten Seite der Hakennadel (14) in einer Start-Drehposition positioniert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden zu vernähenden Druckbogen (5) basierend auf in einer Maschinensteuerung (35) einer Vorrichtung (1) zum Fadenheften abgelegten oder auf zumindest einem der zu vernähenden Druckbogen (5) aufgebrachten Informationen zur Art der beim Fadenheften der Druckbogen (5) eines Fertigungsauftrags vorzunehmenden Stiche und zur Trennung der herzustellenden Buchblocks (6) ausgehend von der Start-Drehposition des Hakens (15) der zumindest einen Hakennadel (14) entsprechende Drehwinkel (α) der zumindest einen Hakennadel (14) um ihre Längsachse (27) ermittelt werden, die zumindest eine Hakennadel (14) entsprechend der ermittelten Drehwinkel (a) gedreht und ihr Haken (15) entsprechend positioniert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der zumindest einen Hakennadel (14) um die ermittelten Drehwinkel (α) und die jeweilige Positionierung des Hakens (15) mit einem Antrieb (41), insbesondere mit einem Servomotor (40) erfolgt.
  5. Vorrichtung zum Fadenheften, bei dem einzelne gefalzte Druckbogen (5) nacheinander flach aneinander gereiht und mit einem Bindefaden (2) zu einem Buchblock (6) vernäht werden, wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Nähnadel (13) mit einem Nadelöhr (12) und zumindest eine beabstandet von der Nähnadel (13) angeordnete Hakennadel (14) mit einer einen zur Aufnahme des Bindefadens (2) dienenden Haken (15) bildenden, einseitigen Ausnehmung (16) aufweist und die Hakennadel (14) zum Vernähen eines Druckbogens (5) um ihre Längsachse (27) drehbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hakennadel (14) in einem beliebigen Drehwinkel (α) um ihre Längsachse (27) drehbar und der Haken (15) in einer beliebigen Drehposition positionierbar ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine mit einer Maschinensteuerung (35) wirkverbundene Einrichtung (36) zum Drehen der zumindest einen Hakennadel (14) um ihre Längsachse (27) besitzt, wobei die Einrichtung (36) eine Halterung (37) für die zumindest eine Hakennadel (14), ein Stellelement (39) zum Drehen der zumindest eine Hakennadel (14) und einen Antrieb (41) für das Stellelement (39) aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (41) einen Servomotor (40) aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (39) eine Zahnstange (38) aufweist.
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