CH629425A5 - Method for binding books by the adhesive binding technique and apparatus for carrying out the method - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Binden von Büchern nach der Klebebindetechnik, bei dem zusammengetragene, in Transportzangen gehaltene Buchteile zum Entfernen des Rückens über Schneidwerkzeuge hinweggeführt und durch Verleimung zu einem Block vereinigt werden.

Für die Haltbarkeit der nach der Klebebindetechnik hergestellten Buchbindereiprodukte hat die Vorbereitung des Blockrückens für den Klebstoffauftrag eine wesentliche Bedeutung. Das wohl am häufigsten eingesetzte Verfahren besteht darin, den Blockrücken mittels Fräs- bzw. Schneidscheiben zu entfernen und ihn anschliessend durch spezielle Werkzeuge aufzurauhen oder einzukerben mit dem Ziel, die Adhäsionsverhältnisse durch Oberflächenvergrösserung zu verbessern.

So besteht ein bekanntes Rückenbearbeitungssystem aus einem Schnitzelfräser mit nachgeschaltetem Einkerbfräser zum Erzeugen von quer über den Blockrücken verlaufenden Einkerbungen. Weiter gibt es eine Einrichtung, bestehend aus der Kombination eines Kreismessers und einer nachfolgenden Karborundumscheibe zum Aufrauhen des Blockrük-kens. Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen durch rotierende Kreismesser ein Abschneiden des Rückens und danach eine mechanische Aufrauhung durch Scheiben mit spitzen Stahl- oder Hartmetallzähnen in verschiedenen Ausführungen erfolgt.

Es hat sich bei all diesen Verfahren jedoch gezeigt, dass durch den Aufrauh- bzw. Einkerbvorgang, der im Anschluss an die Fräsung bzw. an den Schnitt erfolgt, eine unerwünschte Zerstörung des Faserverbundes an den Blattkanten eintritt, was sich je nach Struktur des Papiergefüges unterschiedlich stark auswirkt.

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Ein zusätzlicher Nachteil dieser Blockbearbeitungsverfahren entsteht durch den beim Entfernen des Blockrückens und insbesondere beim Aufrauhen und Einkerben entstehenden starken Staubanfall, der durch aufwendige Arbeitsgänge wie Abbürsten und Absaugen des Rückens wieder entfernt werden muss, was unbedingte Voraussetzung für eine gute Klebebindung ist. Letztlich kann eine annähernd befriedigende Staubentfernung nur durch mehrere Spezialbürsten mit gleichzeitiger Beseitigung der elektrostatischen Aufladung erreicht werden.

Bedingt durch die bei der Rückenfräs- und Aufrauhtechnik erfolgende Faserzerstörung mit starkem Staubanfall kann der Klebstoff mangels fester Blattgefüge nicht genügend Halt finden, was dann zu einer unbefriedigenden Verklebung führt.

Besonders problematisch wirkt sich dieses Verfahren bei den in letzter Zeit verstärkt eingesetzten Schmelzklebern aus, die bekanntlich aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften nicht in der Lage sind, in das Papiergefüge zu penetrieren und die lediglich durch Adhäsion an der Oberfläche des Papiers und durch mechanische Verankerung eine Verbindung einzugehen in der Lage sind.

Gegenüber Frässcheiben erzeugen rotierende Kreismesser zwar praktisch keinen Staubanfall, sie benötigen aber höhere Antriebsleistung und zeigen geringere Standzeiten auf. Zudem werden durch die Hineinziehwirkung der Schneiden grosse Kräfte in Axialrichtung der Messerwelle erzeugt, weil sich das Messer nicht freischneidet. Eine Verbesserung brachten rotierende Schneidscheiben, bei denen am Umfang mehrere Messer angeordnet sind, deren Schneiden in einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung stehen und die beim Abschneiden des Rückens eine glatte, ebene Schnittfläche erzeugen. Sie benötigen bedeutend weniger Antriebsleistung und erzeugen verwertbare Schnitzel ohne nennenswerten Staubanfall; die erzeugte glatte Oberfläche macht allerdings wiederum eine nachfolgende Aufrauhung mit den damit verbundenen Nachteilen der Faserlockerung und Stauberzeugung erforderlich.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Binden von Büchern nach der Klebebindetechnik zu schaffen, mit welchem eine höhere Haltbarkeit des Blocks erzielt werden kann. Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Gattung sieht das Verfahren nach der Erfindung hierzu vor, dass wenigstens ein Teil des Blockrük-kens durch quer zur Längsrichtung des Blockvorschubs gerichtete, unter einer vorgegebenen Teilung aufeinanderfolgende Schnitte zahnförmig, unter Bildung einer flachen und einer steilen Zahnflanke, abgetrennt wird und dass anschliessend ein die Zahnlücken ausfüllender Klebstoff aufgebracht wird.

Die Vorrichtung zum Binden von Büchern zur Durchführung des Verfahrens geht von einer rotationsangetriebe-nen Schneidscheibe aus, an deren Umfang sich eine Vielzahl von schlanken Schneidkeilen zum Schneiden in die Seiten des Blocks befindet und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkeile als Profilstähle ausgestaltet sind, mit einer in Schnittrichtung voranliegenden Schneidenspitze und mit zu dieser hin verlaufenden, die flache Zahnflanke sowie die steile Zahnflanke erzeugende Schneiden, und dass der Abstand der Schneiden zueinander sowie Vorschub und Drehzahl derart gewählt sind, dass in den Rücken des über die Schneidscheibe hinweggeführten Blocks, quer zu den Blattoder Lagenkanten, aufeinanderfolgende Profilschnitte ausgeführt werden.

Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung ermöglichen, dass die Blockrücken in einem einzigen Arbeitsgang abgeschnitten und dabei gleichzeitig die Oberfläche für die

Adhäsion des Klebstoffs in Form einer Verzahnung vergrös-sert werden kann. Somit kann die sonst übliche Zerstörung des Blattgefüges durch Aufrauhen entfallen. Dem Klebstoff wird dadurch eine saubere und feste Kontaktfläche geboten, Staubanfall tritt praktisch nicht mehr auf.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivisch und vereinfacht gezeigte Gesamtdarstellung einer Schneidvorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittzeichnung durch einen Teil einer Schneidscheibe mit Schneidkeilen gemäss eines ersten Ausführungsbeispiels im Eingriff am Blockrücken, vergrössert dargestellt,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus der Schneidscheibe dazu, von unten gesehen gemäss der Pfeilrichtung A in Fig. 2, und wiederum vergrössert dargestellt,

Fig. 4 eine Ansicht von unten dazu einer teilweise dargestellten Schneidscheibe,

Fig. 5 eine Schnittzeichnung durch einen Teil einer Schneidscheibe mit Schneidkeilen gemäss eines zweiten Ausführungsbeispiels im Eingriff am Blockrücken, vergrössert dargestellt,

Fig. 5a eine perspektivische Ansicht eines Schneidkeils dazu in vergrösserter Darstellung,

Fig. 6 eine Schnittzeichnung durch einen Teil einer Schneidscheibe mit Schneidkeilen gemäss eines dritten Ausführungsbeispiels im Eingriff am Blockrücken, vergrössert dargestellt,

Fig. 6a eine perspektivische Ansicht eines Schneidkeils dazu, ebenfalls in vergrösserter Darstellung.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, werden zusammengetragene Teile eines Blocks 1, beispielsweise Lagen, in Transportzangen 2 eines Förderers gehalten und in Pfeilrichtung über eine rotationsangetriebene Schneidscheibe 3 zum Entfernen ihrer Rückenfalze hinweggeführt. Die Schneidscheibe 3 trägt eine Vielzahl von am Umfang befestigten, radial angeordneten, schlanken Schneidkeilen 4, die gemäss der Erfindung ein kreisbogenförmig, quer zu den Lagenkanten gerichtetes Zahnprofil unter einer Teilung s entsprechend dem Vorschub/Schneide und der Profilhöhe h erzeugen. Dabei wurden der Abstand der Schneidkeile zueinander sowie Drehzahl und Vorschub so gewählt, dass nur jeweils eine Schneide am Blockrücken im Eingriff ist. Hierdurch kann, wie bei anderen Schneidsystemen, die bekannte Addition des Hineinziehens der Schneidkeile beim Eindringen in den Block sowie ein Verklemmen, was eine Vergrösserung von Reibung, Leistung und Verschleiss nach sich zieht, nicht mehr auftreten. Leistungsaufnahme sowie Messerstandzeit sind ähnlich günstig wie bei bekannten rotierenden Schneidscheiben mit mehreren Messern am Umfang.

Insbesondere in den Fig. 2 und 3 ist das erste Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt die als Profilstähle ausgebildeten Schneidkeile 4 in einer der Verzahnung entsprechenden Kontur. Jeder Schneidkeil besitzt eine voranliegende Schneidenspitze 6 sowie zwei auf diese zulaufende, die Zahnflanken herstellende Schneiden 8 und 11, wobei die flache Flanke 7 von der unter einem Winkel a von etwa 30° nach innen geneigten Schneide 8 mit einem Keilwinkel ß von etwa 20° und die steile Flanke 10 von der Schneide 11 geschnitten wird.

Indem sich die Schneidkeile quer zum Blockrücken bewegen, trennen sie unter einem schlanken Keilwinkel bei vorgegebener Schnittiefe s entsprechend Blockvorschub/ Schneidkeil den Fliessspan 12 ab, wobei vorzugsweise jeweils der Schnitt eines Schneidkeils beendet ist, bevor ein nachfol-

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gender Schneidkeil zum Eingriff kommt. Bedingt durch den einseitigen Anschliff der Schneidkeile auf ihrer dem Blockrücken abgewandten Seite wird das Abführen des Fliessspans 12 begünstigt. Vorteilhafterweise führen die Schneidkeile durch ihre Schrägstellung zu den Blockseiten hin ziehende Schnitte aus, wodurch eine besonders saubere und feste Schnittfläche erzielt wird.

Das erfindungsgemässe Schneidverfahren ermöglicht somit eine Vergrösserung der Adhäsionsfläche bei gleichzeitiger Verbesserung der Kontaktmöglichkeit des bis in die Spitzen der Zahnung eindringenden Klebers. Eine zusätzliche Verankerungswirkung und eine weitere Steigerung der Klebqualität wird insofern erreicht, als die Schneide zum Erzeugen der steilen Flanke eine in Form eines positiven Spanwinkels eines Sägezahns schräggestellte Lage aufweist, was eine hinterschnittene Zahnung ergibt.

In den Fig. 5 und 5a ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schneidkeils für das erfindungsgemässe Schneidverfahren dargestellt. Die als Pröfilstähle, der Zahnform entsprechenden Schneidkeile 4 weisen ebenfalls wie bei dem erstgenannten Beispiel eine Schneidenspitze, eine die flache Zahnflanke 7 erzeugende Schneide 8a sowie eine die steile Flanke 10 erzeugende Schneide 1 la auf. Gleichzeitig zu dem Profilschnitt wird der Blockrücken noch durch parallel zum Rük-ken verlaufende Planschnitte entfernt, wozu eine entsprechende Schneide 14 vorgesehen ist, die sich zu beiden Seiten der Schneiden 8a und IIa erstreckt. Die Schneide 14 nimmt wiederum eine zur Blockseite hin schräggestellte Lage ein, um somit einen ziehenden Schnitt ausführen zu können.

Ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schneidkeils zeigen die Fig. 6 und 6a, die ebenso wie die vorabbeschriebenen Schneidkeile einen Profilschnitt durch die Schneiden 8a und 1 la und gleichzeitig einen Planschnitt durchzuführen in der Lage sind. Dabei befindet sich die den Planschnitt erzeugende Schneide 14a auf der Innenseite des Schneidkeilprofils, und zwar angrenzend an die Schneide 8a für die flache Flanke.

Wie die Fig. 5,5a und 6, 6a veranschaulichen, laufen die Schneiden in den beiden hier gezeigten Schneidkeilausführungen in einer Fläche 15 bzw. 15a mit einer voranliegenden, die Schneidenspitze bildenden Schneide 6a aus, um somit einen flachen Zahngrund herstellen zu können. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass auch Klebstoff mit einer grösseren Zähflüssigkeit als Dispersionskleber, wie z.B. Heissschmelzkleber, die Zahnform voll ausfüllt, was bei einem spitz auslaufenden Zahngrund gemäss des ersten Ausführungsbeispiels nur bedingt erfolgen kann.

s Um ein Ausreissen der steilen Flanke beim Schneiden der flachen Flanke zu verhindern, sollte der Schnitt der steilen Flanke demjenigen der flachen Flanke unmittelbar vorausgehen, was dadurch erreicht wird, dass der Schnittpunkt der Schneide 6a mit der Schneide 1 la für die steile Flanke wiede-lo rum eine in Schnittrichtung vorangestellte Spitze 6b ergibt.

Durch das Herstellen von Profilschnitten mit gleichzeitigen Planschnitten wird ein mögliches Ausreissen der Zahnspitzen verhindert. Eine Zahnung mit stumpf auslaufenden Zähnen führt grundsätzlich gegenüber der spitzen Zahnung is zu einer weiteren Verbesserung der Klebhaftung, da zwangsläufig immer eine glatte Schnittfläche entsteht; die Ausreissgefahr der Zahnung wird vollkommen ausgeschlossen.

Schliesslich erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass, gemäss dem Schneidkeil in Fig. 5 und 5a, durch die vorge-zo lagerte Schneide ein Ineinandergreifen der Schnitte erfolgen kann, was unter Vermeidung von sich kreuzenden Schnitten einen verbesserten Planschnitt zulässt.

Durch Veränderung der Schneidscheibendrehzahl und des Vorschubs des über die Schneidscheibe hinweggeführten 25 Blockrückens können die Teilung sowie auch die Profilhöhe bei dem erstgenannten Ausführungsbeispiel variiert werden, während bei dem zweiten und dritten Beispiel allein durch Veränderung des Vorschubs eine andere Teilung möglich ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die angeführten 30 und beschriebenen Ausführungsbeispiele. Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen wäre es denkbar, eine oszillierende Bewegimg der Schneidkeile zu wählen. Auch könnten die Abstände zwischen den Schneiden am Umfang verringert werden, so dass zwei Schneidkeile im Eingriff sind, es 35 könnten somit erheblich mehr Schneiden am Umfang untergebracht werden.

Es wäre auch eine Ausführung denkbar, bei der nicht die gesamte Rückenfläche entfernt wird, sondern an dieser ab-40 schnittsweise eine Zahnung angebracht wird und die Lagenrücken z.B. am Kopf und Fuss des Blocks nicht zerstört werden, um somit den Zusammenhang der Lagen zumindest stellenweise zu erhalten.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

629425 PATENTANSPRÜCHE

1 la) zum Erzeugen der flachen und steilen Zahnflanke sowie mit einer weiteren parallel zum Blockrücken liegenden Schneide (14,14a) für den Planschnitt des Rückens versehen sind.

1. Verfahren zum Binden von Büchern nach der Klebe-bindetechnik, bei dem zusammengetragene, in Transportzangen gehaltene Buchteile zum Entfernen des Rückens über Schneidwerkzeuge hinweggeführt und durch Verleimung zu einem Block vereinigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Blockrückens durch quer zur Längsrichtung des Blockvorschubs gerichtete, unter einer vorgegebenen Teilung aufeinanderfolgende Schnitte zahnförmig, unter Bildung einer flachen und einer steilen Zahnflanke, abgetrennt wird und dass anschliessend ein die Zahnlücken ausfüllender Klebstoff aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockrücken in Form eines Fliessspanes abgetrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockrücken gleichzeitig durch aufeinanderfolgende Zahnprofilschnitte und parallel zum Rücken verlaufende Planschnitte entfernt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnitt der steilen Flanke dem Schnitt der flachen Flanke unmittelbar vorausgeht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockrücken in Form einer hinter-schnittenen Verzahnung entfernt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Blockrücken Zahnprofilschnitte mit einem flachen Zahngrund ausgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Profilschnitt ausgeführt ist, bevor der nächste Profilschnitt erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockrücken durch ziehende Schnitte entfernt wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer rotationsangetriebe-nen Schneidscheibe, an deren Umfang sich eine Vielzahl von schlanken Schneidkeilen zum Schneiden in die Seiten des Blocks befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkeile als Profilstähle ausgestaltet sind, mit einer in Schnittrichtung vornliegenden Schneidenspitze (6) und mit zu dieser hin verlaufenden, die flache Zahnflanke (7) sowie die steile Zahnflanke (10) erzeugende Schneiden (8 und 11 bzw. 8a und IIa) und dass der Abstand der Schneiden zueinander sowie Vorschub und Drehzahl derart gewählt sind, dass in den Rücken des über die Schneidscheibe (3) hinweggeführten Blocks (1), quer zu den Blatt- oder Lagenkanten, aufeinanderfolgende Profilschnitte ausgeführt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkeile (4) mit Schneiden (8, 8a und 11,

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schneide für den Planschnitt zu beiden Seiten der das Zahnprofil erzeugenden Schneiden hin erstreckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schneide für den Planschnitt zu der Seite der die flache Zahnflanke erzeugenden Schneide hin erstreckt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden der Profilstähle nach oben hin in einer einen flachen Zahngrund erzeugenden Fläche (15, 15a) mit einer voranliegenden, die Schneidenspitze bildenden Schneide (6a) auslaufen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt der Schneide (6a) mit der Schneide (IIa) für die steile Flanke eine in Schnittrichtung voranliegende Spitze (6b) ergibt.

15. Vorrichtimg nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen einer hinterschnit-tenen Zahnung die Schneide für die steile Zahnflanke (11, IIa) eine in Form eines positiven Spanwinkels eines Sägezahnes geneigte Lage aufweist.-

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung des zahnförmigen Profils durch Veränderung der Schneidscheibendrehzahl und des Vorschubs bzw. nur durch Veränderung des Vorschubs des über die Schneidscheibe hinweggeführten Blockrückens variabel ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Profilstähle zueinander sowie Blockvorschub und Schneidscheibendrehzahl derart gewählt sind, dass jeweils ein Schneidkeil auf den Blockrücken einwirkt.

18. Nach dem Verfahren nach Patentanspruch 1 hergestelltes klebegebundenes Buch, gekennzeichnet durch quer zum Blockrücken verlaufende, ein Zahnprofil darstellende Aussparungen mit einer die Zahnlücken ausfüllenden Klebstoffschicht.

19. Klebegebundenes Buch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen am Blockrücken in Form einer hinterschnittenen Zahnung ausgebildet sind.

20. Klebegebundenes Buch nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen am Blockrücken einen flachen Zahngrund aufweisen.