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Um
in einem Klebebinder die Funktionen von Rückenbearbeitung,
Fälzeln, Beleimen und Umschlag anlegen an einem Buchblock
vornehmen zu können, wird dieser durch ein Transportsystem über die
verschiedenen Bearbeitungsstationen geführt. Üblicherweise
ist der Transport kontinuierlich.
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Zum
Halten des Buchblocks dienen dabei üblicherweise Klammern,
die den Block seitlich klammern, wobei der Blockrücken
um ein bestimmtes für die Bearbeitung (wie z. B. die Seitenbeleimung)
erforderliches Maß, den Aushang, herausragt.
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Die
Klammern können an einem Rotor befestigt sein, wie die
Anmeldung
EP 1 199187A1 vorschlägt
oder an einem ovalen Kettentransport entsprechend der heute gebräuchlichsten
Ausführung.
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Die
Bearbeitung des Blocks in den verschiedenen Stationen erfolgt wegen
des kontinuierlichen Laufs in der Bewegung. Beim Rotortransport
führt dies zur Notwendigkeit von Kompensationsbewegungen
der Stationen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung.
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Beim
Dualtransport werden die Umlenkungen der Klammern nicht zur Bearbeitung
benutzt. Er ermöglicht aber eine einfachere Gestaltung
der in den beiden Geraden untergebrachten Stationen. Der Dualtransport
findet optimale Verwendung in Hochleistungsmaschinen mit Vollausstattung.
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Für
einfacher ausgestattete Klebebinder im niederen und mittleren Leistungsbereich
ermöglicht der Dualtransport keine optimale Ausnutzung
der verfügbaren Gesamtlänge. Dadurch, dass die
Umschläge von der Umlenkung zwischen der Einfuhrgeraden
und der Ausfuhrgeraden aus zugelegt werden und alle anderen Standard-Arbeitsgänge
diesem Arbeitsgang vorgelagert sind, führt dies zu einer Überbelegung
der Einfuhrgeraden mit Stationen, während sich auf der
Ausfuhrgeraden außer der Umschlagzufuhr und des Andrücken
nur noch die Ausfuhr befindet. Es ist eine Lösung gemäß
EP 1 155 875 B1 bekannt
geworden, bei der die Fälzelstation von der üblichen
Position in der Einfuhrgeraden in die Ausfuhrgerade verlegt wurde.
Dabei wird der Fälzelstreifen durch die Bahn des Umschlages
hindurch zugeführt. Nachteil dabei ist, dass die Klammern
mit einem großen Abstand zueinander angebracht werden müssen.
Das Fälzelmaterial und den Umschlag auf der Ausfuhrgeraden
des Ovals anzubringen bedeutet bei Maschinen im unteren und mittleren
Leistunghsbereich aber bei der meist üblichen Verarbeitung
von Hotmelt einen Nachteil. Es vergeht eine lange Zeit vom Aufbringen
des Leims auf den Blockrücken bis zum Andrücken
des Umschlags. Es besteht die Gefahr; dass der Leim den Umschlag
nicht mehr benetzt und damit nicht klebt, weil die offene Zeit des
Leims überschritten ist. Zur Reduzierung des Problems werden
in der Radiusumlenkung Infrarot-Heizstrahler angebracht, die den
Leim auf dem Blockrücken offen halten.
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Sowohl
beim Rotortransport wie auch beim Dualtransport durch Klammern ist
eine automatische Zuführung der Blocks nur durch eine lange
Schräge von unten her in die Klammer oder durch eine mitlaufende
Hebeeinrichtung möglich. Das erfordert natürlich
zusätzliche Länge der Maschine. Bei langsam laufenden
Maschinen wird darum dann der Buchblock von oben manuell in die
laufende Klammer geworfen, was die Taktleistung stark einschränkt
und die Verarbeitung von Stapeln aus Einzelblättern sehr schwierig
macht. Bei noch langsamer laufenden Maschinen kann für
das Ablegen des Blocks der Transport angehalten werden. Dabei wird
aber die Leistung so stark reduziert, dass diese Art von halbautomatischen
Maschinen nicht in der industriellen Buchfertigung genutzt werden.
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Es
sind außer den Klammertransport-Maschinen auch Klebebinder
bekannt, die über zwei gegenüberliegende Plattenketten
den Block linear transportieren. Vorteil dieser Lösung
ist die gute Zugänglichkeit der Stationen von beiden Seiten.
Eine automatische Produktzufuhr ist möglich.
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Die
Kettentransporte leiden aber unter dem Polygoneffekt der Kettenantriebsräder.
Außerdem längen sich die Ketten, wodurch teilweise
erforderlicher Synchronlauf verlorengeht. Es wird ein hohes Antriebsmoment
benötigt, um die Ketten gegen die Reibung aus der Blockanpresskraft
zu bewegen. Es gibt Stick-Slip-Efekte und Längsschwingungen
des Transports.
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Beim
Transport von Blocks alternativ dazu durch zwei gegenüberliegende
Zahnriemen gemäß einem bestehenden Vorschlag ist
die durch die Blockhaltekraft erzeugte Reibung noch höher
als bei der Kette. In Verbindung mit der Riemenelastizität
ergibt das Schwingungseffekte. Außerdem bietet der weiche
Riemen keinen festen Halt für den Block insbesondere bei
der Rückenbearbeitung.
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Letztlich
sind auch Längstransporte mit hin- und hergehenden Klammern
bekannt, die den automatisch zuführbaren Block jeweils
um eine Station weiterreichen, wie in
EP
1344655 vorgeschlagen. Der hin- und hergehende Transport
ist taktzahlmäßig aber begrenzt und die nach diesem
Prinzip aufgebauten Klebebinder sind nur für Langsamlauf
geeignet. Durch das ständige Umgreifen zwischen den hin und
hergehenden Klammern und Haltevorrichtungen für den stehenden
Block kann es Verschiebungen im Block geben und damit mangelnde
Endqualität der Produkte.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, ein lineares Tranportsystem kurzer
Baulänge mit der Möglichkeit automatischer Zufuhr
der Produkte und optimaler Fixierung der Produkte bei der Bearbeitung zu
schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kombination
von Transportklammern und einem linearen beidseitigen Zahnriementransport
gelöst.
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Zwei
gegenüberliegende Zahnriementransporte sorgen für
den Längstransport. Die Verzahnung arbeitet spielfrei und
es gibt keine Längung durch Verschleiß wie bei
einer Kette. An den Zahnriemen sind nebeneinander im Formatbereich
kleine Klammern befestigt. Die Klammern sind mit Rollen versehen,
die in Bahnführungen laufen und den Anpressdruck für
den Block aufnehmen. Die Haltekraft für den Block wird
somit direkt über die Rollen auf die Bahnführung übertragen.
Die Klammern werden dabei gleichzeitig auch vertikal geführt,
wodurch der aus den Klammern etwas aushängende Blockrücken genau
auf der Bearbeitungsebene geführt wird.
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Der
Riemen hat nur die Aufgabe, die aneinandergereihten Klammern in
Transportrichtung zu bewegen, wobei Schwingungen und Stick-slip-Effekte
durch die Rollreibung vermieden werden.
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Die
Klammern einer Gruppe liegen lückenlos aneinander und bilden
geführt über die Geradführung eine durchgehende
Blockklammer. Diese Gruppen von Klammern sind in Abständen
zueinander an den Zahnriemen einander jeweils gegenüber
angeordnet und bieten dieselbe Funktion wie eine übliche
durchgehende Blockklammer in einem ovalen oder kreisförmigen
Transport.
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Der
Riemen kann durchgehend laufen oder intermettierend. Beim intermettierenden
Lauf können Bearbeitungen sowohl in der Bewegungsphase
als auch in der Stillstandsphase vorgenommen werden. Manche Stationen
gestalten sich einfacher, wenn am stillstehnden Block bearbeitet
werden kann. Beim intermettierenden Transport kann z. B. im Stillstand eine Querbeleimung
mit einem Leim erfolgen. In der darauf folgenden Bewegung kann eine
andere Beleimung mit einer Düse oder einem normalen Walzenleimwerk
zusätzlich oder alternativ erfolgen. Im Stillstand kann
auf einfache Weise gefälzelt werden oder es können
die Vorsatzblätter zugelegt werden. In der Bewegung werden
z. B. die Oberflächenbearbeitung oder die Seitenbeleimung
vorgenommen. Im Stillstand kann eine Rillung des Umschlags mit Rill-Schienen
oder alternativ in der Bewegung mit Rillrollen erfolgen.
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Wird
eine höhere Laufleistung des Klebebinders gewünscht
muss auf den intermettierenden Lauf verzichtet werden und der Transport
kontinuierlich laufen.
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Der
vorliegende Vorschlag ermöglicht eine flexible Gestaltung
eines Klebebinders für automatischen Materialzufluss unter
Erreichen kürzester Bauweise und allseitiger Zugänglichkeit.
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1 zeigt
eine Seitenansicht des Transports
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2 zeigt
eine Draufsicht des Transports
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3 zeigt
einen Schnitt durch den Transport
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4 zeigt
eine Draufsicht auf ein Klammerteil
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5 zeigt
den Transport in der Draufsicht mit Aufteilung in Segmente.
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Wie
aus 1 und 2 zu ersehen, werden die Zahnriemen 1 über
Antriebsräder 2 und 2a angetrieben und
umgelenkt.
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Die
Räder 2 und 2a sind an den Balken 3 gelagert.
Einer der Balken 3 ist ortsfest am Gestell 4 der Maschine
befestigt, während der andere Balken 3 rechtwinklig
zur Transportrichtung verstellbar über die Führungen 5 am
Gestell 4 gelagert ist und über die Spindeln 6 auf
die Dicke der zu transportierenden Blocks eingestellt wird.
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Die
Antriebsräder 2 sind über Gelenkwellen 7 und
Zahnräder 8 mit dem Antrieb 9 verbunden.
Der Antrieb 9 kann durchgängig laufen oder den
Transport intermettierend jeweils um eine Teilung A vortransportieren.
Dabei wird abzüglich einer Beschleunigungsphase und einer
Verzögerungsphase eine konstante Geschwindigkeit gefahren,
damit beim Überlauf des Blocks B über eine Station
immer eine definierte zur Bearbeitungsstation synchrone Vorschubgeschwindigkeit
ansteht.
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Jeweils
im Abstand A sind die Zahnriemen 1 mit Platten 11 dicht
an dicht über eine Länge L belegt und stellen
eine gegliederte Klammer dar.
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Die
Platten 11 sind nicht direkt an den Zahnriemen befestigt
sondern an Wagen 12. Die Wagen 12 sind wiederum
in ihrer Mitte über Senkschrauben 13 und eine
Lasche 14 am Zahnriemen befestigt. Die Lasche 14 ist
in einen Zahn des Zahnriemens 1 versenkt. Die Befestigung
der Wagen 12 nur in ihrer Mitte erlaubt den Lauf über
die Antriebs räder. Die Wagen 12 sind mit Führungsrollen 15 versehen.
Vorzugsweise sind 2 Rollen übereinander angeordnet, damit
bei unterschiedlicher Flankenanlage eine unterschiedliche Drehrichtung
möglich ist. Die Rollen 15 laufen in den Führungen 16 und
führen dabei die Wagen exakt auf Höhe durch Anlage
an den Schultern 16a der Führungen 16.
Die Blockhaltekraft P läuft mit ihrer Wirkungslinie direkt
durch die Rollen 15 und wirkt dierkt auf die Führungen 16 über
rollende Reibung. Der Riemen 1 hat in seiner Nut in der
Führung 16 auf der Verzahnungsseite Luft und erzeugt keine
Reibungskräfte. Die Führungen 16 sind über die
Führungsstangen 17 im Balken 3 gelagert.
Durch die Spannzylinder 18 können die Führungen
geöffnet oder geschlossen werden. Auf der festen nicht
formateinstellbaren Seite des Transports sind die Zylinder stärker
als auf der verstellbaren Seite ausgeführt, um eine eindeutige
seitliche Position des Blocks auch bei Dickenunterschieden zu haben.
Eine Seite ist stets die Bezugsseite. Die Zylinder 18 auf
der verstellbaren Seite dienen somit als elastische Anpassung des Transports
an die aktuelle Blockdicke.
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Die
Führungen 16 verfügen im Zufuhrbereich und
ggf. auch im Ausfuhrbereich über abgetrennte Bereiche 16b und 16c,
die über Gelenkpunkte 19 mit der mittleren Führung 16 verbunden
sind, und über separate Steuerung für die Spannzylinder 18 in
diesem Bereich. Dadurch ist es möglich, bei Zufuhr eines
Blocks durch einen Kettentransport, einen Bandtransport, einen Zufuhrschieber,
seitliche Transportriemen etc., wobei keine vollständige
Synchronität garantiert werden kann, den Block ohne Verformungen
und Blattverschiebungen zuzuführen und erst, wenn er sich
komplett im Transportriemen 1 befindet, zu klemmen und
eine definierte Übergabe vom vorgelagerten Transport in
diesen Transport zu gewährleisten.
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Die
Blocks B durchlaufen zweckmäßigerweise mit dem
Rücken nach unten die Transportstrecke im Abstand A von
Blockvorderkante zu Blockvorderkante. Dabei kann eine Bearbeitung
des Blocks nur in der Bewegung bei kontinuierlichem Antrieb oder auch
eine teilweise Bearbeitung im Stillstand bei intermettierendem Antrieb
erfolgen.
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Die
verschiedenen Bearbeitungsstationen werden im Transport integriert
als da sind: Rütteln., Vorsatz anlegen, Fräsen,
Kerben. Vorsatzbeleimungsdüse, Rückenbeleimung
in verschiedenen Ausführungen, Fälzeln, Seitenbeleimen,
Andrücken von Fälzel und/oder fertig gerilltem
Umschlag. Die Ausfuhr der fertigen Blocks erfolgt üblicherweise
linar weiter in Transporterichtung oder nach unten.
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In 5 ist
eine besondere Ausführung des Transports dargestellt, die
es gestattet unterschiedlich dicke Bücher gleichzeitig
in der Maschine zu transportieren. Der Transport ist auf der verstellbaren Seite
in Segmente 3a, b, c, d ... aufgeteilt, wobei im Prinzip
zu jeder Bearbeitungsstation ein Segment gehört. Die Segmente
haben eigene Vertellspindeln 6a, b, c, d, ... und Führungen 5a,
b, c, d, ... Die Führungen 16 sind ebenfalls in
die Bereiche 26a, b, c, d, ... aufgeteilt, wobei diese
durch Ausgleichsstücke 20 untereinander gelenkig
verbunden sind.
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Die
Verstellung auf Formatdicke erfolgt bei Durchlauf des Blocks. Es
wird immer das Segment verstellt, in das der Block der neuen Dicke
hineinfahren soll, parallel zur Verstellung der Bearbeitungsstation,
zu der das Transportsegment gehört.
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Bei
größeren Formatverstellbeträgen muss ein
Leertakt gelassen werden, um einerseits die Schrägstellung
der Ausgleichschienen 20 nicht zu groß werden
zu lassen und andererseits Zeit genug für die Verstellung
des Transports und der Bearbeitungsstation zu haben bei gegebener
Verstellgeschwindigkeit.
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Zur
Entnahme von Blocks aus dem Transport zum Prüfen und zur
Störungssbeseitigung kann über die Spannzylinder 18 der
Transport segmentweise geöffnet werden. Die nichtbetroffenen
Blocks in der Maschine bleiben erhalten.
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Die
Bearbeitungsstationen werden hintereinander angeordnet. Sie sind
deshalb von beiden Seiten zugängig und die laufenden Bearbeitungen
des Blocks können eingesehen werden. Ebenso sind die nach
oben aus dem Transport herausschauenden Blocks gut zugänglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1199187
A1 [0003]
- - EP 1155875 B1 [0006]
- - EP 1344655 [0011]