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In
einem Klebebinder werden Stapel von Signaturen oder Einzelblättern
oder auch fadengeheftete Blocks nach gegebenenfalls erfolgter Rückenbearbeitung
am Rücken beleimt. Die beleimte Rückenfläche
wird dann in einer Fälzelstation mit einem Fälzelstreifen
versehen oder in einer Andruckstation mit einem Umschlag, je nachdem
ob ein Block für hartgebundene Bücher oder Broschuren
entstehen soll.
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Außerdem
erfolgt dicht am Rücken teilweise eine Seitenbeleimung,
weshalb der Block um einen gewissen Betrag aus dem Transportelement
heraushängen muss. Für das Transportsystem sind
die verschiedensten Lösungen bekannt geworden. Die Blocks
werden z. B. durch einteilige Klammern oder auch durch Riemen oder
Ketten mit Transportelementen transportiert.
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Blockklammern
können in umlaufenden kreis- oder ovalförmigen
Systemen geführt sein oder auch linear hin und her bewegt
werden. Klemmriemen oder Kettentransporte transportieren linear
und können entweder durchlaufend oder intermittierend getrieben
werden.
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Durchlaufende
Systeme werden in der Regel für Klebebinder höherer
Leistung eingesetzt. Alle Bearbeitungsvorgänge erfolgen
im Durchlauf. Zur Beleimung werden hierbei Walzenleimwerke verwendet. Die
Transportgeschwindigkeit der Blocks im Transportsystem entspricht
dabei der Umfangsgeschwindigkeit der Leimwalzen. Dabei wird der
auf dem Umfang der Leimwalzen befindliche, in seiner Dicke durch
Rakel bestimmte Leimfilm zum Teil auf den Blockrücken übertragen.
In der Regel werden zwei Walzen direkt in Transportrichtung des
Blocks hintereinander liegend mit dem Blockrücken in Wirkung
gebracht. Dabei wird die erste Walze so eingestellt, dass sie einen
geringen Abstand zum Blockrücken hat, während
die zweite Walze mit einem größeren Abstand eingestellt
wird und über die Rakelsteuerung einen dickeren Leimfilm
trägt. Bei der Verarbeitung von Hotmelt schließt
sich den Auftragswalzen eine gegenläufige Walze kleineren
Durchmessers an, die sogenannte Spinnerwalze, die den Leimauftrag
glättet und Leimfaden zurückhält. Bei
Verarbeitung von Dispersionsleim wird anstelle der Spinnerwalze
ein Rakel verwendet.
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Oft
besteht bei der Broschurenherstellung, wenn die Höhe der
Umschläge kleiner als die Blockhöhe ist, die Notwendigkeit
am überstehenden Fuß des Blocks die Beleimung
zu verhindern. Bei Leimwerken mit Spinnerwalze entsteht dabei das
Problem, dass die Spinnerwalze den Leim auf dem Blockrücken
nach hinten verwischt, auch wenn der Film auf der Walze abgerakelt
wurde. Es kann nur ein Ansetzen des Leims auf dem Blockrücken
mit exakter Begrenzung erfolgen. Ein genaues Absetzen des Leimfilms
ist nicht möglich. Wenn am Fuß des Blocks ein
Teil ohne Leim sein soll, muss der Transport Fuß voran
erfolgen. Am Kopf erfolgt die Beleimung dann bis zum Ende.
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Der
Einsatz dieser Leimwerke in kleineren Klebebindern, die ein hin-
und hergehendes oder intermittierendes Transportsystem haben, führt
dazu, dass der zur Verfügung stehende Platz nicht ausgenutzt
wird. Die hintereinander im Bearbeitungsablauf liegenden Bearbeitungsstationen
Fräser und Leimwerk müssen mit Distanz im Transportsystem
angeordnet werden. Werden sie aus Platzgründen direkt hintereinander
angeordnet, muss der Transporthub entsprechend groß sein,
was entweder zu einer hohen Überlaufgeschwindigkeit oder
zur Leistungsreduzierung führt.
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Es
entsteht bei diesen üblichen Leimwerken auch oft das Problem,
dass die Einbindung der äußeren Blätter
auf der Vorderseite und der Hinterseite nicht optimal ist. Das Eindringen
des Leimes in die Struktur der Rückenoberfläche
wird durch den Staudruck zwischen Walze und Block erreicht. Am Rande des
Blockrückens kann sich aber kein Staudruck aufbauen. Er fließt
seitlich ab, wodurch eine intensive Benetzung der äußeren
Blätter nicht sichergestellt ist.
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Man
versucht, das Problem dadurch zu minimieren, dass drahtartige Führungen
seitlich am Blockrücken direkt auf der Leimwalze den Leim
am seitlichen Ausweichen hindern und die Blattkanten außen
benetzt werden. Diese Führungen erschweren aber sehr das
Handling des Leimwerks und werden in der Praxis ungern verwendet.
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Für
Beleimung im Stillstand des Produkts sind Leimwerke bekannt geworden,
bei denen eine über das ganze Format reichende Leimwalze
quer zum Rücken bewegt wird. Diese Art der Beleimung ist
als Fächerbeleimung bekannt. Dabei werden die Blocks mit
einem großen freien Aushang in einer Halteklammer transportiert.
Der Aushang des Blocks wird nacheinander nach links und rechts gebogen,
so dass sich der Rücken des Blocks fächert, und
die Leimwalze wird mit Kontakt zum Blockrücken unter diesem
einmal vor und wieder zurück bewegt. Die Umbiegung des
Blockaushangs ist dabei jeweils in Richtung der Walzenbewegung.
Die Beleimung erfolgt dabei in der Regel mit Dispersionsleim geringer Viskosität.
Durch die Fächerung erhalten die Blattkanten eine minimale
seitliche Beleimung, die die Ausreißfestigkeit der Blätter
erhöht, aber naturgemäß zu einer Verdickung
des Blockrückens durch all die seitlichen Leimschichten
führt. Diese Rückensteigung ist nur vorteilhaft
bei der manuellen Buchherstellung. Bei der industriellen Herstellung
führt die Rückensteigung bei den Folgemaschinen
zu Verarbeitungsproblemen.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Leimwerk zu schaffen, das beim
Einsatz in Klebebindern mit hin- und hergehenden oder intermittierenden
Transportsystem zur optimalen Ausnutzung der verfügbaren
Länge beiträgt und das ohne Erzeugung einer starken
Rückensteigung auch bei Verwendung von Schmelzklebern eine
gute Leimpenetration und damit gute Ausreißfestigkeit der
Blätter erreicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Leimwerk, dass am stillstehenden Block eine quer zum Rücken
des Blocks gerichtete Beleimungsbewegung ausführt. Dabei
erfolgt ein Vorwärtshub zur Vorbeleimung und ein Rückhub
für die Fertigbeleimung. Die Leimwalze passiert dabei den Blockrücken
in unterschiedlichem Abstand. Beim Vorhub ist sie dicht unter dem
Block oder sogar in direktem Kontakt, beim Rückhub hat
sie einen Abstand, der umso größer ist, je dicker
letztlich die Leimschicht auf dem Blockrücken sein soll.
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Die
Umfangsgeschwindigkeit der Leimwalze ist dabei in erster Näherung
gleich der seitlichen Bewegungsgeschwindigkeit des Leimwerks, so
dass die Walze am Blockrücken gewissermaßen abrollt. Die
Drehbewegung der Leimwalze wird direkt über den seitlichen
Leimwerkshub vorzugsweise durch mechanische Mittel erzeugt. Beim
Wechsel von Vorhub zu Rückhub erfolgt dadurch automatisch
eine Drehrichtungsumkehr der Leimwalze. Es kann aber auch ein Servoantrieb
vorteilhaft eingesetzt werden.
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Die
Leimschichtdicke auf der Leimwalze wird für Vorhub und
Rückhub getrennt gesteuert durch getrennt an der Walze
gegenüberliegend angebrachte Leimschaber. Das Anstellmaß der
Leimschaber bestimmt die Schichtdicke. Für den Vorhub ist
die Schichtdicke geringer, für den Rückhub größer.
Die Schichtdicke auf der Leimwalze muss mehr als doppelt so dick
wie der gewünschte Leimauftrag auf dem Blockrücken
sein.
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Zumindest
einer der beiden Schaber Leimschaber wird gelüftet, wenn
er nicht aktiv ist, damit der durch den aktiven Schaber erzeugte
Leimfilm auf der Leimwalze passieren kann, wenn er nicht durch Kontakt
mit dem Blockrücken abgenommen wird. Das hat gleichzeitig
den Vorteil, dass örtliche Verstopfungen zwischen Schaber
und Walze freigespült werden. Die Umschaltung der Leimschaber
erfolgt durch die Umkehrung des Leimwerkshubs vorzugsweise durch
pneumatische Mittel.
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Beim
Vorhub befindet sich die Walze direkt unter dem Blockrücken
oder drückt sogar leicht gegen ihn. Dabei wird der Leim
in die Struktur des Blockrückens eingedrückt und
der Rücken vollflächig mit Leim benetzt. Beim
Rückhub der Leimwalzen haben diese einen größeren
einstellbaren Abstand zum Blockrücken. Es kann dabei davon
ausgegangen werden, dass die am Rücken verbleibende Leimschicht
etwa die Hälfte des Abstandes zwischen Blockrücken
und Walzenoberkante ist. Der Rückhub sorgt also für
eine gewisse Leimschichtdicke, die bei der Verarbeitung von Hotmelt
von Bedeutung ist. Um den unterschiedlichen Abstand der Leimwalze
zum Blockrücken zu haben, wird das Leimwerk bei Hubrichtungsumkehr
in der Höhe durch mechanische oder pneumatische Mittel
verstellt.
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Um
an den Blockrückenkanten einen Leimauftrag leicht um die
Rückenkanten herum zu ereichen, kann der normalen synchronen
Abrollbewegung der Leimwalzen eine Zusatzdrehbewegung überlagert
werden, die jeweils am Berührungspunkt der Walze mit dem
Blockrücken eine relative Umfangsbewegung der Walze gegen
die seitliche Hubbewegung erzeugt, wodurch der Leim am Rand des Blockrückens
gegen diesen geschaufelt wird und eine Benetzung um die Kante herum
erfolgt. Es wird dadurch vermieden, dass beim Öffnen des
fertigen Blocks zwischen den äußeren Blättern
und dem Block ein schmaler Spalt entsteht, der den Leimfilm am Blockrücken
von innen her sehen lässt.
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Wenn
die Leimwalze beim Rückhub den Blockrücken verlässt,
kann sich an der Blockrückenkante eine Leimnase oder herunterhängende Tropfen
bilden. Dieser zusätzliche Leim könnte beim späteren
Andrücken herausquetschen und eventuell Verschmutzung ergeben.
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Durch
einen Schaber, dessen Schneide parallel zur Leimwalze, in Rückhubrichtung
hinter der Leimwalze liegt und in der Höhe so angeordnet
ist, dass sie beim Rückhub geringfügig unterhalb
des gewünschten Leimfilms den Rücken passiert,
werden herunterhängende Tropfen oder Leimnasen abgeschnitten.
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Das
Becken des Leimwerks wird stets zu einem optimalen Niveau mit Leim
gefüllt. Zweckmäßigerweise erfolgt die
Nachfüllung automatisch in bekannter Weise. Dazu wird in
ebenfalls bekannter Weise das aktuelle Leimniveau abgefragt und
bei Bedarf ein Nachfüllsignal gegeben.
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Um
an Kopf und Fuß des Blocks unbeleimte Bereiche zu erhalten,
Können an den Walzenschabern verschiebbar schmale zusätzliche
Schaber angebracht werden, die für Vorhub und Rückhub
den Leim auf der Walze gänzlich abschabern.
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Die
vorliegende Erfindung bietet auch die Möglichkeit, den
Leim streifenweise aufzutragen, indem die durchgehenden normal eingesetzten
Walzenschaber durch solche ausgetauscht werden, die auf Ihrer Länge
an den gewünschten Stellen Aussparungen haben.
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1 Leimwerk
im Schnitt
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2 Leimwerk
in der Draufsicht
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3 Beleimungsfunktion
im Vorhub
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4 Beleimungsfunktion
im Rückhub
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5 Beleimung
ohne Zusatzdrehung der Leimwalze
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6 Beleimung
mit Zusatzdrehung der Leimwalze
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Eine
beispielhafte Ausführung der Erfindung ist nachfolgend
beschrieben.
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Wie 1 zeigt
wird ein Block B in einem intermittierend laufenden Transportsystem
mit den Klammern 1 mit dem Aushang a des Blockrückens aus
der Klammer transportiert und über dem Leimwerk 2 zum
Stillstand gebracht.
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Das
Leimwerk 2 wird nun durch nicht dargestellte bekannte mechanisch-elektrische
oder pneumatische Mittel um den Hub h1 unter dem Block durch bewegt.
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Das
Leimwerk 2 besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse 3,
dass einen Leimvorrat beinhaltet und dass bei Verwendung von Hotmelt
beheizbar ist, der Leimwalze 4 und den Schabern 5, 6 und 7.
Das Gehäuse ist über die Pneumatikzylinder 7,
die den vertikalen Hub h2 machen an der Führung 8 gelagert. Die
Führung gleitet auf den Führungsstangen 9 um den
horizontalen Hub h1 hin und her. Die Führungen sind am
Gestell G befestigt.
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Die
Walze 4 wird über das Zahnrad 10, dessen
Teilkreis dem Walzendurchmesser entspricht, über das Zwischenrad 11,
dass gegen eine Zahnstange 12 läuft durch die
Hubbewegung selbst in eine Drehbewegung versetzt, so dass die Walze
am Blockrücken abrollt. Die Zahnstange 12 ist über
einen Pneumatikzylinder 13 am Gestell befestigt.
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Eine
Bewegung des Pneumatikzylinders 13 erzeugt eine zusätzliche
Drehbewegung der Leimwalze, die in Größe und Richtung über
Hubrichtung und Hubgeschwindigkeit des Zylinders 13 bestimmt werden
kann und die eine Relativbewegung des Walzenumfangs zum Blockrücken
erzeugt.
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Wie
in 3 dargestellt erzeugt der Schaber 5 einen
Leimfilm von Dicke d1 auf der Leimwalze beim Vorhub. Der Abstand
der Walze zum Blockrücken ist klein g1. Die Zylinder 7 haben
das Gehäuse 3 angehoben. Beim Vorhub wird der
Leim in die Struktur der Blockrückenoberfläche
gedrückt. Nicht gebrauchter Leim kann durch den Spalt d2
zwischen Schaber 6 und Leimwalze passieren. Der Abstand Schaber 5 zu
Leimwalze ist durch Anschlagschraube 14 begrenzt. Gegen
sie wird der Hebel 15, der den Schaber 5 um die
Achse 5a schwenkt, durch den Zylinder 16 gedrückt.
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Wie
in 4 dargestellt erzeugt der Schaber 6 mit
dem Abstand d2 zur Leimwalze den Leimfilm für den Rückhub.
Der Abstand g2 der Leimwalze zum Blockrücken ist groß.
Die Zylinder 7 haben das Gehäuse 3 abgesenkt.
Es wird ein gewünscht dicker Leimfilm auf den Blockrücken
aufgetragen. Der Schaber 5 ist beim Rückhub hochgeschwenkt,
um nicht abgenommenen Leim durchzulassen. Der Abstand zur Leimwalze
d3 ist größer als der Abstand d2.
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Der
Schaber 5 hat eine weitere Funktion. Er dient nicht zur
Erzeugung von Leimfilmdicke auf der Walze, sondern er bewegt sich
beim Rückhub h1 mit der Schneide um das Maß d4
tiefer als der Blockrücken und schneidet herunterhängende
Leimwülste ab. Das Maß d4 ist einstellbar über
die Anschlagschraube 17, die auch gleichzeitig das Öffnungsmaß d3
des Schabers 5 bestimmt.
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Die
Umschaltung der Zylinder 7 und des Zylinders 16 erfolgt
stets beim Hubrichtungswechsel.
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5 und 6 zeigen
den Unterschied zwischen der reinen Abrollbewegung und einer Relativbewegung.
Bei der reinen Abrollbewegung gemäß 5 entsteht
ein ebener Leimfilm ohne die Sicherheit, dass Leim um die Blockkanten
herumgeht. 6 zeigt dass bei einer leichten
relativen Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Walze
beim Vorhub durch Betätigen des Zylinders 13 eine
Leimwulst um die Blockrückenkante herum entsteht.
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Bei
Verwendung des Leimwerks für Hotmelt wird das Gehäuse 3 durch
eine Heizpatrone 3a geheizt. Zwecks guter Temperaturleitfähigkeit
besteht das Gehäuse aus Aluminium. Wie in 3 dargestellt
ist der beheizte Bereich des Gehäuses radiusförmig
um die Leimwalze 4 herum geformt, um einen möglichst
kurzen Weg der Wärmeübertragung durch den schlecht
leitenden Leim und damit eine möglichst schnelle Erwärmung
der nicht direkt beheizten Walze 4 zu erhalten.
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Die
Niveauregulierung des Leimwerks erfolgt in bekannter Weise.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1178890
B1 [0010]
- - EP 1329334 B1 [0010]