專利名稱：用于將封皮壓緊到運動的承印材料芯上的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將封皮壓緊到運動的承印材料芯上的裝 置。此外，本發(fā)明還涉及一種用于將封皮壓緊到運動的承印材料芯 上的方法。
背景技術(shù)：
膠裝機用于在使用粘接劑(例如冷膠或熱熔粘接劑)的條件下 連接事先配好頁的書帖疊堆。在此可選擇地在涂覆粘接劑之前使用 脊切削加工。涂覆粘接劑可在書芯上或在封皮上進行。除了膠粘芯 脊之外也可附加地膠粘書芯的位于芯脊附近的側(cè)面區(qū)域。由DE 102 27 950 Al公知了一種用于將封皮安放和壓緊到連續(xù) 地在傳送方向上輸送的書芯上的封皮安放和封皮壓緊裝置，具有以 下的特征-一個為了將封皮壓緊到脊可垂直運動的、固定在承載板上的脊 壓緊板；-可水平移動地支承在承載板上的、為了壓緊在脊附近的側(cè)面上 由一個操作裝置控制地運動的側(cè)面壓緊軌條，其中，脊壓緊板和側(cè) 面壓緊軌條在循環(huán)的向前和向后運動中在壓緊時可與書芯輸送同步 地向前運動并且在向后運動中與脊間隔開地被導向；-連桿，這些連桿鉸接在向前和向后運動的承載板的外部的鉸接 點中并且以另 一個端部直接地或通過一個與承載板一起運動的中間 傳動裝置與側(cè)面壓緊軌條鉸接連接，并且位于外部的鉸接點可沿書
芯輸送系統(tǒng)的傳送方向移動地被控制。用于安放封皮的其它現(xiàn)有技術(shù)已在DE 33 40 859 Cl、 DE 37 41 989 Al、 CH433 186、 US 4，153，963和JP2000-168264 A中說明。多件式的凸輪傳動裝置和/或鉸接傳動裝置帶有誤差且不是無間 隙的并且由于強負荷而遭受磨損。為了達到封皮相對于書芯的位置精度方面的期望質(zhì)量和粘接連 接的耐久性，運動過程和壓緊壓力必須非常精確地相應(yīng)于技術(shù)上的 預(yù)給定條件。由于對可處理具有極其不同特性(例如抗彎強度、可 變形性)的不同材料(背粘接材料和封皮材料)的要求此外提高， 需要對過程步驟"壓緊在芯脊上"和"壓緊在芯側(cè)面上"進行匹 配。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種相對于現(xiàn)有技術(shù)改進的裝 置，所述裝置克服現(xiàn)有技術(shù)的所揭示的缺點中至少一個并且滿足對 待實現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量的提高的要求。本發(fā)明的另一個任務(wù)在于，提供一種相對于現(xiàn)有技術(shù)改進的方 法，所述方法克服現(xiàn)有技術(shù)的所揭示的缺點中至少一個并且滿足對 待實現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量的提高的要求。根據(jù)本發(fā)明，這些任務(wù)通過開頭所述類型的裝置和開頭所述類 型的方法來解決。本發(fā)明的有利的進一步構(gòu)型由下述技術(shù)方案以及由下面的說明 和附圖中得到。根據(jù)本發(fā)明的用于將封皮壓緊到在輸送方向上運動的承印材料 芯上的裝置，該裝置具有一個可在第一方向上運動的第一壓緊元件 和至少一個可在相對于該第一方向基本上橫向的第二方向上運動的
第二壓緊元件，其特征在于，所述裝置包括驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單 元通過與控制單元連接的連接裝置可加載以或被加載以可變化的控 制曲線。通過根據(jù)本發(fā)明設(shè)置一個可加載以可變化的控制曲線的驅(qū)動單 元，即可變化的或可更換的控制曲線可供驅(qū)動單元使用，以有利的 方式實現(xiàn)第二壓緊元件的壓緊過程、尤其是運動曲線(優(yōu)選在壓緊 期間運動的軌跡曲線和運動的速度曲線以及力曲線或壓力曲線)與 待處理或待制造的產(chǎn)品相匹配。由此可制造較高質(zhì)量的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特征 可在于，驅(qū)動單元包括一個伺服馬達、 一個絲杠和一個可移動的元 件或包括一個直線伺服馬達。根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特 征可在于，驅(qū)動單元與用于使第一壓緊元件運動的驅(qū)動裝置和/或與 用于使承印材料芯運動的驅(qū)動裝置在機械上脫開耦合。根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特 征可在于，所述裝置包括連桿，所述連桿將由驅(qū)動單元產(chǎn)生的運動 傳遞給第二壓緊元件。根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特 征可在于，驅(qū)動單元和/或第二壓緊元件通過連接裝置向控制單元發(fā) 送反饋信號以便檢驗、匹配和/或校正控制曲線。根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特征可在于，第一壓緊元件是可在垂直平面中運動的壓緊臺；第二壓 緊元件是可在水平平面中運動的壓緊軌條；所述裝置包括第三壓緊 元件，所述第三壓緊元件也是可在水平平面中運動的壓緊軌條；驅(qū) 動這兩個壓緊軌條的兩個驅(qū)動單元各包括一個可加載以可變化的控 制曲線的伺服馬達。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可看到一種處理承印材料的機器、尤其是 膠裝機或膠裝機的壓緊站，該機器的特征在于，設(shè)置有至少一個如 上關(guān)于本發(fā)明已經(jīng)描述的裝置。根據(jù)本發(fā)明的用于將封皮壓緊到一個在輸送方向上運動的承印 材料芯上的方法，其中，該封皮由一個可在第一方向上運動的第一 壓緊元件并且由至少一個可在相對于該第一方向基本上橫向的第二 方向上運動的第二壓緊元件壓緊到該承印材料芯上，其特征在于， 該第二方向上的運動根據(jù)可變化的控制曲線進行。在實施根據(jù)本發(fā)明的方法時得到如上關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的裝置已 經(jīng)描述的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特征 可在于，通過第二壓緊元件進行的壓緊與通過第一壓緊元件進行的 壓緊在機械上脫開耦合地進行。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個有利且因此優(yōu)選的進一步構(gòu)型的特 征可在于，根據(jù)第二壓緊元件或配置給所述第二壓緊元件的驅(qū)動單 元的反饋信號來檢驗、匹配和/或校正控制曲線。所述發(fā)明和本發(fā)明的所述有利的進一步構(gòu)型也可彼此任意組合 地成為本發(fā)明的有利的進一步構(gòu)型。


下面參照附圖借助于至少一個優(yōu)選的實施例來詳細描述本發(fā)明 以及本發(fā)明在結(jié)構(gòu)和功能上有利的進一步構(gòu)型。 圖1 根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個立體視圖。
具體實施方式
圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1。裝置l優(yōu)選在一個用于制造
小冊子或所謂的軟封皮產(chǎn)品的膠裝機ioo中使用，作為該膠裝機的局部示例性地示出了該裝置1。但裝置1也可在用于制造所謂硬封皮產(chǎn) 品的書芯的其它機器中、例如在襯頁粘接機中使用。裝置l也可構(gòu)造成機器100的壓緊站110的一部分。一個由配好頁的書帖、例如紙頁組成的承印材料芯或書芯2 (在 下面稱為芯)被保持或夾緊在一個輸送鉗4中并且由該鉗4在輸送方 向6上沿直線以基本上均勻的速度引導或傳送。在裝置l的機器位置上， 一個封皮8優(yōu)選從下在垂直方向上(向 上)壓緊或壓在芯2上并且在此情況下與芯2的脊10相連接、優(yōu)選 粘接或膠粘。脊10和/或封皮8事先即在機器100的一個設(shè)置在前面 的站中通過涂覆設(shè)置以粘接劑或膠、例如熱熔粘接劑或冷膠。在本 申請中，概念"封皮"不僅理解為這樣的封皮，而且理解為任意其 它柔性且平的物體，例如襯頁、裱糊材料(Falzelmaterial)或其它的 背粘接材料(Hinterklebematerial)。封皮8的壓緊通過一個承載第一壓緊元件(或壓緊板)16、尤其 是壓緊臺16的框架13沿裝置1的軌道14的垂直運動12 (上下運 動)來進行，由此產(chǎn)生使封皮8與芯2連接所需的壓力。為了可在壓緊期間進行芯2的輸送運動，壓緊臺16作為滑塊支 承在框架13的軌道18上并且可運動或可移動。在壓緊期間，壓緊臺 16完成水平運動20 (前后運動)，該水平運動平行于輸送方向6并 且在前向運動期間以均勻的與芯2的輸送速度相應(yīng)的速度進行D壓緊 由此在所輸送的芯2與運動的壓緊臺16之間的同步階段期間進行。因為封皮8除了在脊10的區(qū)域中還在芯2的位于脊附近的側(cè)面 區(qū)域中與芯2連接，所以也在這些側(cè)面區(qū)域中(在機器100的設(shè)置在 前面的站中)進行粘接劑或膠的涂覆。在側(cè)面區(qū)域中封皮8的側(cè)向壓緊通過至少一個第二壓緊元件24
的或第二和第三壓緊元件24的橫向運動22 (彼此相向運動和彼此相 背運動)尤其是由相應(yīng)的側(cè)面的壓緊軌條24在裝置1或芯2的每一 側(cè)進行。為此，壓緊軌條24支承在壓緊臺16的相應(yīng)的軌道30上并 且可運動或可移動。這些壓緊軌條24彼此間的距離首先比芯厚度 (芯2橫向于輸送方向6的伸展量)大所期望的程度。這種所謂的 "起始寬度"(相應(yīng)于芯厚度加上芯2與壓緊軌條24之間的側(cè)向起 始距離的兩倍)在壓緊臺16的確定的移動路程上(在側(cè)向壓緊的第 一階段中)保持基本恒定。然后(在側(cè)向壓緊的第二階段中)，與 芯2處于同步的壓緊軌條24彼此相向運動并且側(cè)向地壓緊封皮。通過垂直運動12與水平運動20的疊加，壓緊臺16完成軌跡運 動26。此外，壓緊軌條24通過水平運動20與橫向運動22的疊加完 成相應(yīng)的彼此相反的軌跡運動28，其中，軌跡運動28還與軌跡運動 26疊加。相應(yīng)的壓緊軌條24的壓緊運動(橫向運動)的產(chǎn)生優(yōu)選通過裝 置1的每一側(cè)各自的優(yōu)選位置固定地設(shè)置的或與機架固定的(相對于 裝置1的機架31)的驅(qū)動單元32進行，即給每個壓緊軌條24優(yōu)選 配置一個自己的驅(qū)動單元32。驅(qū)動單元32包括一個優(yōu)選可分開地控制的伺服馬達34，該伺服 馬達(例如通過一個為了清楚起見而未示出的齒形帶或一個其它的 傳遞裝置)驅(qū)動一個可轉(zhuǎn)動的絲杠36。絲杠36的由伺服馬達34引 入的轉(zhuǎn)動運動(通過可移動的元件38內(nèi)部的一個為了清楚起見而未 示出的絲杠螺母)轉(zhuǎn)換成可移動的元件38的可控制的橫向運動22。作為對上述成本低廉的、帶有伺服馬達34和由絲杠36和可移動 的元件38組成的直線單元的驅(qū)動單元32的替代方案，也可使用具有 直線伺服馬達34'的驅(qū)動單元32。一個連桿40在其驅(qū)動側(cè)的第一端部上鉸接在可移動的元件38 上，該連桿將橫向運動22從驅(qū)動單元32或從可移動的元件38傳遞 到配置給該連桿的壓緊軌條24上。為此目的，連桿40還在其從動側(cè) 的第二端部上鉸接在配置給該連桿的壓緊軌條24上。連桿40的驅(qū)動 側(cè)的鉸接點42由此可相應(yīng)于可移動的元件38的可控制的橫向運動 22受控制地移動。優(yōu)選驅(qū)動側(cè)的鉸接點42在側(cè)向方向(橫向于輸送 方向6)上處于水平運動(前后運動)的壓緊臺16的區(qū)域的外部。電子的控制單元120與所述兩個伺服馬達34通過一個連接裝置 124、例如通過纜線連接裝置(有線)或無線電連接裝置(無線)建 立聯(lián)系并且對伺服馬達34加載以電子的控制曲線122，這些控制曲 線表示對應(yīng)配置的壓緊軌條24的運動曲線。優(yōu)選這兩個伺服馬達34 加載以同一個控制曲線122。但也可給這兩個伺服馬達34配置不同 的控制曲線122，例如當芯厚度相對于裝置1不對稱地放置時。控制曲線122可預(yù)備地存儲在一個電子的存儲器中并且配置給預(yù) 給定的處理任務(wù)。附加地或作為替換方案，可與預(yù)給定的處理任務(wù) 相關(guān)地即與確定的參數(shù)例如壓緊臺16的運動或運動曲線、芯厚度、 錯位量、起始寬度、壓緊位置、壓緊長度和/或壓緊力或壓緊壓力相 關(guān)地個別地計算控制曲線122。此外，這兩個伺服馬達34中每一個 都可具有一個自己的優(yōu)選集成的控制單元120。伺服馬達34可通過現(xiàn)有的連接裝置124向控制單元120輸出反 饋信號，由此也可檢驗、匹配和/或校正控制曲線122。作為替代方 案，連接裝置124也可包括用于傳輸控制曲線122的和用于反饋信號 的兩個分開的連接裝置。所實現(xiàn)的壓緊壓力除了與裝置1的機械參數(shù)相關(guān)還直接與確定的 材料參數(shù)、例如芯2與封皮的總厚度(相應(yīng)于芯厚度加上封皮厚度的 兩倍)相關(guān)。當在生產(chǎn)期間這些材料參數(shù)波動時，通過側(cè)面的壓緊 軌條24實際實現(xiàn)的壓緊壓力相應(yīng)變化。通過將實際實現(xiàn)的、例如可
通過伺服馬達34的負載電流求得的壓緊壓力反饋給控制單元120， 在連續(xù)生產(chǎn)期間就可進行所使用的控制曲線122的校正。此外，控制單元120可從傳感器獲得信號或數(shù)據(jù)，在連續(xù)生產(chǎn)期 間這些傳感器檢測材料參數(shù)例如芯厚度或者芯的或芯邊的橫向位 置。由此在連續(xù)生產(chǎn)期間就可優(yōu)選實時地檢驗、匹配和/或校正當前 的控制曲線122，由此給每個單個的芯2最佳地設(shè)置封皮8。壓緊軌條24的運動在通過控制單元120進行的控制下這樣進 行，使得考慮以下參數(shù)中的一個或多個壓緊臺16的運動或運動曲 線、芯厚度、錯位量、起始寬度、壓緊位置、壓緊長度和/或壓緊力 或壓緊壓力。本發(fā)明的構(gòu)思也在于，簡化現(xiàn)有技術(shù)中公知的用于壓緊軌條的 驅(qū)動裝置例如盤形凸輪和配置給這些驅(qū)動裝置的機械調(diào)節(jié)裝置例如 偏心輪并且將它們的功能(驅(qū)動和調(diào)節(jié))組合在一個單元中。通過 將這些功能組合在一個單元中——在本實施例中組合在驅(qū)動單元32 中，以及通過設(shè)置該單元的控制一一在本實施例中通過控制單元 120，可有利地以簡單的方式并且用很少的技術(shù)措施以任意的運動曲 線加載且由此在壓緊軌條的運動方面有目的地控制這些壓緊軌條。此外，本發(fā)明的構(gòu)思還在于，取消壓緊軌條的橫向運動與其它 運動、例如與芯的橫向運動或與壓緊臺的水平運動或垂直運動在現(xiàn) 有技術(shù)中設(shè)置的機械耦合或者使橫向運動脫開耦合。根據(jù)本發(fā)明的裝置l和其應(yīng)用以及根據(jù)本發(fā)明的方法帶來以下其 它優(yōu)點-給出既能可變地調(diào)節(jié)側(cè)面的壓緊軌條的行程也能可變地調(diào)節(jié)側(cè) 面的壓緊軌條的行程變化曲線的可能性；-給出將與機器速度成反比的可最大程度地利用的時間窗基本上 完全地且最佳地用于壓緊過程的可能性； -給出減小運動質(zhì)量和部件數(shù)量的可能性。隨之而來地減小傳遞 元件中的間隙并且由此側(cè)面的壓緊軌條的期望的運動的精度較高；-給出通過可變化的控制時間在機器速度低于給定速度時附加地延長用于側(cè)向壓緊的過程時間的可能性；-給出通過過程參量壓緊壓力和/或壓緊力的調(diào)節(jié)可能性來提高過程可靠性的可能性并且隨之而來地改善終端產(chǎn)品；和/或-給出通過與材料特性和待擠壓的粘接面相關(guān)地調(diào)節(jié)壓緊力來降 低部件負荷的可能性。參考標號清單1裝置2芯4鉗6輸送方向8封皮10脊12垂直運動13框架14軌道16第一壓緊元件/壓緊臺18軌道20水平運動22橫向運動24第二和第三壓緊元件/壓緊軌條26軌跡運動28軌跡運動 30 軌道31 機架32 驅(qū)動單元 34 伺服馬達34' 直線伺服馬達36 絲杠38 可移動的元件40 連桿42 鉸接點100 膠裝機110 壓緊站120 控制單元122 控制曲線124 連接裝置
權(quán)利要求
1.用于將封皮(8)壓緊到在輸送方向(6)上運動的承印材料芯(2)上的裝置，該裝置具有一個可在第一方向(12)上運動的第一壓緊元件(16)和至少一個可在相對于該第一方向(12)基本上橫向的第二方向(22)上運動的第二壓緊元件(24)，其特征在于所述裝置(1)包括驅(qū)動單元(32)，所述驅(qū)動單元可通過與控制單元(120)連接的連接裝置(124)加載以可變化的控制曲線(122)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述驅(qū)動單元(32)包括一個伺服馬達(34)、 一個絲杠(36)和一個可移動的元件 (38)，或一個直線伺服馬達(340 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述驅(qū)動單元(32)與 用于使該第一壓緊元件(16)運動的驅(qū)動裝置和/或與用于使該承印 材料芯(2)運動的驅(qū)動裝置在機械上脫開耦合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述裝置(1)包括連 桿(40)，所述連桿將由所述驅(qū)動單元(32)產(chǎn)生的運動(22)傳 遞給所述第二壓緊元件(24)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述驅(qū)動單元(32)和 /或所述第二壓緊元件(24)通過該連接裝置(124)向該控制單元(120)發(fā)送反饋信號以便檢驗、匹配和/或校正該控制曲線 (122)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于該第一壓緊元件(16) 是可在垂直平面中運動的壓緊臺(16);所述第二壓緊元件(24) 是可在水平平面中運動的壓緊軌條(24);所述裝置(1)包括第三 壓緊元件(24)，所述第三壓緊元件也是可在水平平面中運動的壓 緊軌條(24);驅(qū)動這兩個壓緊軌條(24)的兩個驅(qū)動單元(32) 各包括一個可加載以可變化的控制曲線(122)的伺服馬達(34， 34')。
7. 處理承印材料的機器、尤其是膠裝機(100)或膠裝機的壓緊 站(110)，其特征在于設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項的裝 置。
8. 用于將封皮(8)壓緊到一個在輸送方向(6)上運動的承印材 料芯(2)上的方法，其中，該封皮(8)由一個可在第一方向(12)上運動的第一壓緊元件(16)并且由至少一個可在相對于該 第一方向(12)基本上橫向的第二方向(22)上運動的第二壓緊元 件(24)壓緊到該承印材料芯(2)上，其特征在于該第二方向(22)上的運動根據(jù)可變化的控制曲線(122)進行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于通過所述第二壓緊元件 (24)進行的壓緊與通過該第一壓緊元件(16)進行的壓緊在機械上脫開耦合地進行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于根據(jù)所述第二壓緊元 件(24)或配置給所述第二壓緊元件的驅(qū)動單元(32)的反饋信號 來檢驗、匹配和減校正該控制曲線(122)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將封皮(8)壓緊到在輸送方向(6)上運動的承印材料芯(2)上的裝置，具有可在第一方向(12)上運動的第一壓緊元件(16)尤其是可在垂直方向(12)上運動的壓緊臺(16)和至少一個可在相對于第一方向基本上橫向的第二方向(22)上運動的第二壓緊元件(24)尤其是一個或兩個可在水平方向(22)上運動的壓緊軌條(24)，其特征在于，該裝置包括尤其是具有伺服馬達(34，34′)的驅(qū)動單元(32)，后者可通過與控制單元(120)連接的連接裝置(124)加載以可變化的控制曲線(122)。通過可變化的控制曲線，壓緊軌條的運動例如壓緊軌條的行程或行程變化曲線可與當前處理任務(wù)匹配。本發(fā)明裝置優(yōu)選使用在膠裝機中。
文檔編號B42C11/04GK101125501SQ20071010973
公開日2008年2月20日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者A·斯坦納特, F·佐梅雷爾, K·漢佩爾, S·弗里奇, T·霍爾特邁爾 申請人:海德堡印刷機械股份公司