DE19907682A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Runden und Abpressen von Buchrücken insbesondere für Kleinauflagen - Google Patents

Abstract

Bei der Blockfertigung werden der Runde- und Abpreßvorrichtung speziell vorbereitete Blocks zugeführt. Die Blocks werden über dünne Sattelbleche, die bis auf einen Abstand zum Rücken in den Buchblock in einem Abstand zueinander eingreifen, der etwa der halben Blockdicke entspricht... Der mittlere Blockteil wird geklammert und durch Formschienen, die Druck auf die Rückenkanten ausüben, wird der Rücken rund geformt. Nach Fixieren dieser runden Form durch dicht unterhalb des Falzbereichs angreifende Preßschienen vollführen die Formschienen durch weitere Hubbewegung und kombinierte Schwenkbewegung das Anpressen des Blockrückens gleichzeitig auf beiden Seiten des Blockrückens. Die gerundeten Blocks werden hinterklebt, wobei durch direkten Kontakt des Leims mit dem gerundeten Rücken die Rundung fixiert wird.

Description

Bei hartgebundenen Büchern, insbesondere wenn sie etwas dicker sind, wird der Buchrücken gerundet und an den Rückenkanten wird ein mehr oder weniger stark ausgeprägter Falz angepreßt. Außer optischen Gründen spricht auch eine Steigerung des Gebrauchskomforts der Bücher ihr die Durchführung dieses Arbeitsganges an einem Buch.

Die Rundung gestattet ein viel leichteres Aufschlagen und Planliegen der geöffneten Bücher, ohne daß es zu Verspannungen des Schrenzbereiches der Decke kommt. Am Vorderschnitt erlaubt die Rundung das bessere gezielte Öffnen des Buches.

Beim Abpressen des Blockrückens wird der ursprünglich gerade beleimte und fixierte Rücken in der neuen runden Form so gut wie möglich fixiert, damit die Rundung nicht zurückspringt. Die beim Runden erfolgte Dehnung des Leimfilms auf dem Rücken wird durch Druck- und Reibbeanspruchung durch das Abpreßwerkzeug stabilisiert.

Da natürlich elastische Dehnungsanteile übrig bleiben, springt ein Teil der Rundung am fertigen Buch wieder zurück.

Durch das Abpressen und der dabei erfolgenden von der Rückenmitte nach außen zunehmenden leichten Umkantung der Blätter oder Falzbogen im rückennahen Bereich stützen sich die Bogen gegeneinander ab. Die Rundung bleibt stabiler. Der sich durch das Abpressen an den Rückenkanten ergebende Falz stützt sich wiederum gegen die Pappenkante der Decke ab und trägt somit zur Formstabilität bei.

Für Qualitätsbücher wird zur Erreichung einer zufriedenstellenden Rundung üblicherweise das Wälzrundeverfahren kombiniert mit einer vorgeschalteten Vorformung eingesetzt. Bei der Vorformung wird der Block mit dem Rücken gegen ein Prisma oder eine konkave Form gedrückt, in dem auf die Mitte des Vorderschnitts über eine Stange oder ein Formstück Kraft ausgeübt wird.

Die Vorrundung hat nur wenig Effekt, wenn die Blocks eine stabile Rückenbeleimung haben, gefälzelt sind oder auch sehr straff fadengeheftet sind.

Die erreichbaren Kräfte reichen nicht für eine Dehnung des Rückens aus.

Das Wälzrunden beruht auf einem Walkeffekt, wobei durch Abrollen an den Block angedrückter Walzen Verschiebungen der Blätter des Blocks zueinander erfolgen. Bei diesem Verfahren ist die erreichte Rundung aber kein gleichmäßiger Radius. Der Radius wird vielmehr zum Rande hin kleiner. Von Kraft und Radius der Rundewalzen abhängige Einwirktiefe, Verformungsverhalten des Blocks, Reibung des Papiers, Rückstellkräfte am Blockrücken ich Beleimung und Fälzelung sowie Abrollweg der Walzen auf der Blockoberfläche beeinflussen den Verlauf und die Größe der Rundung.

Wegen der vielen Einflußgrößen gelingt nur durch Probieren und über Erfahrungseinstellungen das gewünschte Resultat.

Es sind auch Verfahren bekannt geworden, bei denen der Walzendurchmesser auf das Buch abgestimmt werden kann. Der Rundungsradius kann dadurch gleichförmiger erreicht werden, jedoch beeinflussen die anderen Parameter weiterhin das Ergebnis und machen eine definierte Einstellung der Rundeeinrichtung unmöglich.

Das Abpressen erfolgt durch Formschienen, die durch Druck und Reibung den Rücken zum Rande hin zunehmend niederpressen und dehnen. Die Formschienen werden dabei im Radius dem gewünschten Runderadius angepaßt und stellen Wechselteile dar, die die Umrüstzeit erhöhen. Durch die Relativbewegung der Formschienen unter starkem Druck auf dem beleimten oder gefälzelten Rücken kann es leicht zum Reißen des Leimfilms oder des Fälzelmaterials kommen.

Durch den Druck kommt es leicht zum Ausknicken der Bogen direkt am Rücken. Es kommt zur Doppelknickbildung, insbesondere, wenn bei der Rundung kein harmonischer Radiusverlauf erreicht wurde und es zu örtlichen Überbelastungen des Rückens durch die Formschienen kommt. Das Abpreßergebnis ist stark abhängig von der vorher erreichten Rundung. Die plastische Verformung enthält elastische Anteile, die nach dem Loslassen des Blocks zurückspringen.

Es sind Verfahren bekannt geworden, wo eine symmetrische Bewegung durch Abpreßschienen auf dem Blockrücken erfolgt, wodurch die Rißgefahr etwas gemindert werden kann.

Bei anderen Ausführungen wird die Abpressung durch Überlauf von Rollen über den gerundeten Rücken durchgeführt. Die Belastung für die Fälzelung des Rückens ist dabei beträchtlich. Es können nur minimale Abpreßergebnisse erreicht werden.

Besonders problematisch ist das standardmäßige Runden und Abpressen für Blocks, die aus Gründen der wirtschaftlichen Herstellung klebegebunden sind. Es ist dann extra eine Rückenvorwärmung erforderlich, um überhaupt runden zu können. Der Leimverbund der Blattkanten wird beim Runden durch die Dehnung hoch beansprucht.

An allen bekannt gewordenen Verfahren ist gemeinsam, daß ein gewünschtes Runde- und Abpreßergebnis nicht definiert an der Vorrichtung vorgegeben werden kann, sondern daß es immer Annäherungsschleifen gibt, die die Gesamtrüstzeit erhöhen.

Die Rundung bleibt auch nicht stabil, wie sie direkt erzeugt wird, sondern springt immer um einen Elastizitätsanteil zurück. Das erfordert wiederum Korrekturen der Einstellung, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Es geht dabei nicht nur um optische Effekte. Die Rundung des Rückens und damit die Dehnung inklusive Falzkanten muß maßlich zum Schrenzbereich der Decke passen, damit ein sauberes Zusammenfügen von Block und Decke möglich ist.

Nachteilig bei allen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist die Abhängigkeit der Verfahrensschritte voneinander, die zu einer erhöhten Umrüstzeit durch Korrekturen und zur Erzeugung von anfänglichem Ausschuß führt.

Bei Kleinauflagen sind gerade Rüstzeit und Ausschuß hohe Prioritätsfaktoren für die Wirtschaftlichkeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für Runden und Abpressen insbesondere für die Anfertigung von Kleinauflagen zu schaffen, bei dem die Rundewirkung definitiv eingestellt werden kann und bei der die Rundung stabil bleibt, so daß eine extrem kurze Umrüstzeit bei gesteigerter Rundequalität erreicht wird. Ziel ist die präzise Erzeugung und Beibehaltung eines voreingestellten gewünschten Runderadius. Es sollen auch klebegebundene Blocks leicht verarbeitbar sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß während der Rückenbeleimung entsprechend vorbereitete Blocks durch geeignete Transportmittel einer Vorrichtung zugeführt werden, bei der in einem Vorgang durch das gleiche Werkzeug unter Zuhilfenahme verschiedener Haltemittel die Rundung und das Anpressen des Falzes vorgenommen wird. Die Rundung wird dabei durch Druck auf die Blockrückenkanten bei Klammerung des mittleren Blockbereichs erreicht. Der zwischen dünnen spitz zum Blockrücken hin auslaufenden Platten geklammerte mittlere Blockteil umfaßt vorzugsweise die Hälfte der gesamten Blockdicke. Die äußeren Blockbereiche knicken durch den Druck auf die Rückenkanten aus.

Es stellt sich am Rande des Rücken eine Wölbung ein, die tangential zu den Druckflächen geformt ist. Weil die den Mittelteil des Blocks spannenden Platten nicht ganz bis zum Blockrücken reichen, knickt auch der mittlere geklammerte Blockteil an beiden Rändern noch minimal aus, wodurch auch hier eine leichte Rundung entsteht.

Zum werteren Abpressen wird der ausgebeulte Block direkt am Rücken unterhalb des Falzbereichs gespannt und die gleichen Druckschienen, die die Rundung erzeugten, vollführen durch werteren Druck bei gleichzeitiger Bewegung nach außen symmetrisch an beiden Rückenkanten die Abpressung. Die Ausbeulung der äußeren Blockbereiche vom Runden wird während des Abpreßvorgangs wieder entspannt.

Im abgepreßten Zustand wird der Block ohne Loslassen der Spannzange in eine Einrichtung gefördert, bei der der gerundete Rücken durch Beleimung und Hinterklebung in der erreichten Form fixiert wird.

Die spezielle Vorbereitung der Blocks verhindert ein elastisches Zurückspringen. Beim Rückenbeleimen und Fälzeln wird dafür gesorgt, daß eine genügende Rückenlänge für den Rundevorgang verfügbar ist und keine gewaltsame Dehnung durch Runden und Abpressen erfolgen muß. Fadenheftung muß entsprechend locker ausgeführt werden.

Bei Blocks, die in einem Klebebinder durch Abfräsen der Lagemücken erzeugt werden oder Blocks, die aus am Rücken perforierten Lagen oder fadengesiegelten Lagen bestehen, werden zweckmäßigerweise beim Rückenbeleimen nur strichweise dünn beleimt und nicht gefälzelt, um für den Dreiseitenbeschnitt einen transportfähigen Block zu haben, andererseits aber der Dehnung beim Runden keinen großen Widerstand entgegenzusetzen und um bei der folgenden Hinterklebung den größten Teil der Rückenfläche für den Kontakt mit der Beleimung im gerundeten Zustand zur Verfügung zu stellen. Dadurch werden elastische Rückstellkräfte minimiert und durch die Beleimung im gerundeten Zustand die Rundung optimal stabilisiert.

Fig. 1 zeigt den zugeführten Block vor Beginn des Rundens

Fig. 2 zeigt den vollführten Formungsvorgang des Rundens

Fig. 3 zeigt den Abpreßvorgang

Fig. 4 zeigt Bildung von Rillen an der Oberfläche zur Abstützung der Blattkanten

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine beispielhafte Einrichtung

Der von der Blockfertigung her geeignete Block 1 wird zweckmäßigerweise durch eine Längsbewegung auf Sattelbleche 2, die im Abstand a voneinander angeordnet sind, gebracht. Das Maß a entspricht vorzugsweise der halben Blockdicke. Der Block ist dabei von den Führungsschienen 3 ausgerichtet. Der ausgerichtete Block wird nun durch die Klemmbacken 4 gegen die Sattelbleche 2 mit dem Hub h1 gespannt. Siehe Fig. 1. Die Formschienen 5, die auf Blockdicke so eingestellt sind, daß sie leicht über die Rückenfläche hinausragen, werde nun um einen definierten Hub h2 heruntergefahren, wodurch sich eine Wölbung des Rückens einstellt, deren Tangente am Rande mit der Schräge der Formschienen 5 übereinstimmt. Die Außenbereiche des Blocks beulen dabei stark aus, der mittlere Bereich beult am Rande nur minimal aus. Die Sattelbleche reichen nicht bis an den Rücken heran. Siehe Fig. 2. Die Preßschienen 6 klammern nun den gerundeten rückennahen Bereich des Blocks mit dem Hub h3.

Die Formschienen 5 vollführen durch eine weitere Hubbewegung h4 nach unten mit gleichzeitiger Ausweichbewegung h5 auswärts zur Seite das Abpressen. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Schwenkung der Formschienen um den Winkel a, so daß die Tangente an den Block steiler wird, entsprechend der durch das Abpressen stärker werdenden Rundung.

Dazu sind die Formschienen 5 an Haltern 7 über eine Bogenführung 8 schwenkbar angeordnet. Der Mittelpunkt M der Schwenkbewegung befindet sich nahe der Rückenkante. Während des Hubes h4 und h5 der Halter 7, pneumatisch oder mechanisch erzeugt, schwenken die Schienen 5 in die Position 5a. Der Mittelpunkt M wandert mit der Blockrückenkante um die Hübe h4 und h5. Die Schwenkbewegung wird zwangsläufig parallel zu den Hüben h4 und h5 pneumatisch oder mechanisch erzeugt.

Dabei werden am äußeren Blockrückenteil die Lagenrücken oder die Blattkanten nach außen umgeknickt und so ein Falz erzeugt. Die Größe des Falzes wird bestimmt durch die Größe der Hübe h4, h5 und die Schwenkbewegung α.
Siehe Fig. 3

Die Formschienen 5 werden mit den Haltern 7 auf Blockdicke eingestellt, so daß der Schwenkpunkt M jeweils an der Blockrückenkante liegt. Die Formschienen 5 haben eine Breite, die größer als ¼ Blockdicke ist. Das sich für maximale Blockdicke ergebende Maß 1 führt dann bei dünnen Büchern dazu, daß die Formschienen einander überschneiden müssen, wenn aus Rüstzeitgründen Formatwechselteile zu vermeiden sind. Dazu sind die Formschienen kammartig ausgeführt, so daß sie sich bei Einstellung auf dünne Bücher durchgreifen. Die Formschienen drücken demnach mit einer Vielzahl mit einer Teilung von vorzugsweise t = 3 . . . 5 mm dicht nebeneinander angeordneten Stegen auf den Blockrücken. Die Stege sind an der Berührungsfläche mit dem Block als stumpfe Schneide ausgeführt. Sie erzeugen beim Druck auf den Blockrücken im äußeren Blockbereich quer zum Rücken laufende Rillen 9, die bei Blattkanten eine Abstützwirkung erzeugen und ein Zurückspringen der abgeknickten Blattkanten verhindern.
Siehe Fig. 5

Die Klemmbacken 4 lüften während des Abpressens, so daß die Ausbeulung des Blocks wieder entspannt. Die Preßschienen 6 transportieren den Block in die folgende Hinterklebestation, wo der Block nun in der gerundeten Form beleimt, und gefälzelt oder begast wird, ohne daß der Rücken seine Form verlieren kann. Da die Preßschienen wieder für den nächsten Abpreßvorgang benötigt werden, übergeben sie an nicht dargestellte Haltemittel der Folgestation mit positiver Überschneidung der Haltewirkung.

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführung der Vorrichtung.

Die Erzeugung des Rundehubes h2 und des vertikalen Hubes beim Abpressen h4 erfolgt durch einen Pneumatikzylinder 10. Durch einen Spindelantrieb wird der horizontale Hub h5 beim Abpressen ausgeführt. Gleichzeitig wird mit dieser Spindel die Einstellung auf Buchdicke vorgenommen.

Die Schwenkbewegung a an der Bogenführung 8 wird durch Pneumatikzylinder 11 erzeugt.

Die Preßschienen 6 werden durch Pneumatikzylinder 12 an den Block gepreßt und der Transporthub erfolgt durch einen Zahnstangenantrieb 13. Die Klemmbacken 4 werden durch Pneumatikzylinder 14 angepreßt.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf andere Ausführungen der Vorrichtung.

Claims (11)

1. Verfahren und Vorrichtung zum Runden und Abpressen von Buchblocks, insbesondere für Kleinauflagen, gekennzeichnet dadurch, daß das Runden durch Kraftwirkung von Formschienen 5 auf die Blockrückenkanten eines im mittleren Bereich zwischen dünnen Platten 2 gespannten Blocks erfolgt und daß zum Abpressen der rund geformte Block nahe dem Blockrücken unterhalb des Falzbereichs durch Preßschienen 6 gespannt wird und die Formschienen durch eine weitere vertikale Bewegung mit Druckausübung auf die Blockrückenoberfläche und eine horizontale Bewegung nach außen bei gleichzeitiger Vergrößerung der Flankenneigung der Formschienen durch zusätzliche Schwenkbewegung um eine Drehachse nahe der Blockrückenkante ein Umkanten der Lagenrücken oder Blattkanten im äußeren Blockrückenbereich nach außen bewirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Blocks bei der Blockherstellung nur strichweise am Rücken beleimt sind, um einerseits transportfähig für den Dreiseitenbeschnitt zu sein und andererseits der Dehnung des Rückens beim Runden keinen Widerstand entgegenzusetzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leim beim Begasen oder Hinterkleben mit dem Großteil der gerundeten Blockrückenoberfläche direkt in Kontakt kommt und die Blattkanten oder Lagenrücken in der gerundeten Form zueinander fixiert werden.

4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ausbildung der Formschienen 5 mit quer zur Blockrückenrichtung verlaufenden stufen Schneiden der Blockrücken im äußeren Bereich mit einer Vielzahl von quer zum Rücken laufenden Rillen 9 versehen wird und die dabei entstehenden Dellen an den Blattkanten eine Abstützung der Blätter zueinander bewirken und ein Zurückspringen der beim Abpreßvorgang nach außen abgeknickten Blattenden verhindern.

5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgerichtete Block durch 2 spitz zum Blockrücken hin auslaufende in den Buchblock im Abstand a bis auf die Distanz b zum Rücken eingreifende Sattelbleche 2 aufgenommen wird und daß der Buchblock durch Klemmbacken 4 gegen diese Sattelbleche im Abstand c zum Blockrücken gespannt wird.

6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch auf die Blockrückenkanten aufsetzende Formschienen 5 mit einer geneigten Kontaktfläche die äußeren Blockteile im Abstand c ausbeulen und sich ein runder Rücken einstellt, dessen Tangentenrichtung an der Rückenkante mit dem Neigungswinkel der Formschienen übereinstimmt, und daß auch der innere zwischen den Sattelblechen 2 gespannte Blockteil außen im Abstand b leicht ausbeult.

7. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschienen 5 auf beiden Blockrückenkanten gleichzeitig wirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abpressen die Schwenkbewegung zur Anpassung der Neigung der Formschienen 5 über eine Bogenführung erfolgt und pneumatisch oder mechanisch erzeugt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschienen 5 kammartig ausgebildet sind, damit sie bei kleinen Formaten ineinander greifen können.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Kontaktfläche der Formschienen durch besondere Oberflächenbeschichtung oder Strukturierung eine hohe Reibung zum Blockrücken aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschienen 6 einen Transporthub in die nachfolgende Hinterklebestation machen können.