Крышкоделательная машина Российский патент 2023 года по МПК B42C7/00 B31F1/00 

Область техники

Изобретение относится к оборудованию полиграфической отрасли, в частности к устройствам для изготовления переплетных крышек для книг и другой полиграфической продукции.

Уровень техники

Известно устройство - крышкоделательная машина (патент РФ №60705, дата публикации 31.01.1942 г.). Крышкоделательная машина содержит рабочую поверхность, механизм подачи отстава, механизм подачи сторонок с присосными головками, магазин для коленкоров, магазина для отстава, магазин для сторонок, планку с присосами, механизмом для выравнивания положения сторонок и механизм для выравнивания положения отстава, клеемазальный цилиндр и ролики для загиба кромок.

Присосы головки присасывают отстав из магазина. При последующем ходе присосы головки переносят отстав на рабочую секцию. В средней части рабочей секции расположена планка с присосами, служащая для удерживания принятого от головки отстава в требуемом положении. Производят нанесение клея. Опускающаяся головка накладывает на коленкор сторонки картона и отстав.

Далее обеспечивают загибку поперечных кромок. При опускании головки кромки проходят мимо роликов, расставленных точно по поперечным кромкам картона, и подворачиваются на 90° вверх. Вслед за этим ролики движутся по столу на 15-20 мм внутрь и подворачивают смазанные ранее клеем кромки. Для лучшей затяжки кромок ролики при поступательном движении вовнутрь не вращаются вокруг своей оси, а при ходе назад (наружу) катятся нормально. Здесь же происходит заделка уголков при помощи пружинящих планочек. Далее обеспечивают загибку продольных (боковых) кромок при помощи роликов способом, аналогичным описанному выше.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является крышкоделательная машина (патент РФ №2042528, дата публикации 27.08.1995 г.). Крышкоделательная машина содержит рулонодержатель с тормозным приспособлением, клеевой аппарат, магазин картонных сторонок, механизм подачи отстава, толкатель для подачи картонных сторонок, тянущую каретку с приводом возвратно-поступательного перемещения, зажим, двухканальный сканирующий оптико-электронный блок, электронный блок, механизм вырубки уголков кроющего материала, механизм продольной загибки клапанов, механизм рубки кроющего материала, механизм обжатия готовой крышки, и индикатор.

Кроющий материал выводится из рулона, а с помощью клеевого аппарата осуществляется нанесение клея по всей поверхности кроющего материала. При дальнейшем движении кроющего материала на соответствующих позициях осуществляется: вывод картонных сторонок и укладка их на проклеенную поверхность кроющего материала, подача и прокатка отстава, поперечная рубка кроющего материала и продольной и поперечная загибка клапанов обложки.

Транспортировка кроющего материала вдоль машины осуществляется пошагово с помощью тянущей каретки, связанной с приводом возвратно-поступательного перемещения. На тянущей каретке закреплен зажим, который в момент рабочего хода тянущей каретки опускается, зажимает кроющий материал с приклеенными к нему картонными сторонками и протягивает его на один шаг. При холостом ходе тянущей каретки зажим поднимается, и освобождается кроющий материал, каретка возвращается в исходное положение. В каждом цикле работы крышкоделательной машины во время выстоя кроющего материала осуществляется: загибка клапанов, заправка углов, рубка кроющего материала в поперечном направлении, а также контроль положения кромок картонной сторонки относительно меток, нанесенных на кроющий материал, и положения метки относительно фиксированной в пространстве с помощью двухканального сканирующего оптико-электронного блока.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность скрепления элементов крышки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности скрепления элементов крышки.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в крышкоделательной машине содержится рабочий стол, первое средство позиционирования, второе средство позиционирования, блок загибки и блок управления, рабочий стол содержит столешницу и опорную часть, столешница ограничена рабочей поверхностью и нижней поверхностью, расположенными с противоположных сторон столешницы по отношению друг к другу, опорная часть присоединена к столешнице, столешница снабжена светопрозрачной частью с источником света и перфорированной частью с насосом, источник света расположен под светопрозрачной частью со стороны нижней поверхности, насос расположен под перфорированной частью со стороны нижней поверхности с обеспечением втягивания воздуха через перфорацию, первые средства позиционирования установлены в столешнице, первые средства позиционирования выполнены с обеспечением возможности их нахождения в двух состояниях: выше уровня рабочей поверхности и ниже уровня рабочей поверхности, направляющая соединена с рабочим столом, вторые средства позиционирования установлены на направляющей с возможностью их перемещения по ней и выполнены с возможностью изменения расстояния между ними и рабочей поверхностью, блок загибки содержит две пары прижимных валов, первый датчик, второй датчик и загибающий вал, загибающий вал расположен между парами прижимных валов, загибающий вал снабжен щетинками, которые расположены с образованием загибающего элемента, расположенного по длине вала, при том что щетинки загибающего элемента по отношению к соседним зонам возвышаются в радиальном направлении, первый датчик установлен между первыми средствами позиционирования и первой парой прижимных валов, второй датчик расположен между первой парой прижимных валов и загибающим валом, блок управления выполнен с обеспечением регулировки скорости вращения загибающего вала, скорости вращения прижимных валов, высоты подъема прижимных валов, высоты подъема загибающего вала, направления вращения прижимных валов, направления вращения загибающего вала, регулировки расстояния между прижимными валами в паре, опускания и поднятия первых средств позиционирования, опускания и поднятия вторых средств позиционирования, с обеспечением запуска прижимных валов по команде первого датчика и запуска загибающего вала по команде второго датчика.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежом (фиг. 1-7), где на фиг. 1 показан общий вид крышкоделательной машины, на фиг. 2 показана часть рабочего стола с первым средством позиционирования и вторым средством позиционирования, на фиг. 3 схематично показан блок загибки вводимой в него заготовкой, на фиг. 4 схематично показан блок загибки с заготовкой, прошедшей первую пару прижимных валов, на фиг. 5 схематично показан блок загибки в момент загибки края покровного материала, на фиг. 6 схематично показан блок загибки с загнутым краем покровного материала, на фиг. 7 показана полиграфическая продукция с не присоединенной переплетной крышкой.

Раскрытие изобретения

На фигурах обозначены: рабочий стол, столешница, опорная часть, рабочая поверхность, нижняя поверхность, первое средство позиционирования, второй средство позиционирования, вакуумная часть, световая часть, клеевой узел, клеевой вал, емкость с клеем, прижимная планка, держатель, блок управления, блок загибки, загибающий вал, прижимной вал, первый датчик, второй датчик, переплетная крышка, покровной материал, сторонка, отстав, клапан, корешок, книжный блок.

Здесь и далее упоминание верхний и нижний соотносятся с учетом направления вектора силы тяжести при обычном для данного устройства расположении в процессе использования. Термины горизонтально и вертикально и их производные понимаются в смысле расположения перпендикулярно вектору силы тяжести или параллельно ему, соответственно.

Крепление различных блоков, узлов и отдельных элементов устройства может быть осуществлено непосредственно, или посредством различных промежуточных элементов. Возможно осуществление крепления одного узла, блока или элемента устройства к другому через другой его узел или блок. Таким образом крепление понимается в данном случае как любое присоединение элементов устройства друг к другу, так и любое другое присоединение, обеспечивающее конструктивное единство. Конструктивное соединение обеспечивает пространственное взаимное расположение и удержание составных элементов устройства (двигателя) с обеспечением его конструктивного единства и работоспособности. Конструктивное соединение имеет сложную конфигурацию с развитой пространственной структурой, в том числе с различными выступающими элементами.

Основными элементами устройства являются рабочий стол, первые средства позиционирования, вторые средства позиционирования, клеевой узел, блок загибки и блок управления.

Переплетная крышка, согласно ГОСТ Р 7.0.3-2006 Национальный стандарт российской федерации система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу издания. Основные элементы Термины и определения, представляет собой основную часть переплета, состоящую из сторонок и корешка с отставом, покрытых покровным материалом.

Сторонка, согласно ГОСТ Р 7.0.3-2006 Национальный стандарт российской федерации система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу издания. Основные элементы Термины и определения, представляет собой деталь переплетной крышки из листов картона или другого плотного материала, имеющие формат издания (различаются передняя сторонка и задняя сторонка переплетной крышки).

Корешок, согласно ГОСТ Р 7.0.3-2006 Национальный стандарт российской федерации система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу издания. Основные элементы Термины и определения, представляет собой часть переплетной крышки, соединяющая его переднюю сторонку и заднюю сторонку и прикрывающая корешок книжного блока.

Книжный блок, согласно ГОСТ Р 7.0.3-2006 Национальный стандарт российской федерации система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу издания. Основные элементы Термины и определения, представляет собой основную часть материальной конструкции издания, состоящая из комплекта листов, расположенных в определенной последовательности, скрепленных между собой для вставки в переплетную крышку.

Отстав, согласно ГОСТ Р 7.0.3-2006 Национальный стандарт российской федерации система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу издания. Основные элементы Термины и определения, представляет собой полоску плотной бумаги или картона, наклеиваемая на корешок переплетной крышки для придания ему прочности и упругости.

Рабочий стол представляет собой горизонтально расположенный плоский элемент в виде столешницы и опорную части. Опорная часть выполнена с обеспечением устойчивого положения столешницы на некотором расстоянии от поверхности установки (пола). Опорная часть присоединена к столешнице со стороны нижней поверхности. Столешница рабочего стола ограничена рабочей поверхностью и нижней поверхностью. Рабочая поверхность и нижняя поверхность выполнены наибольшей площади и расположены с противоположных сторон столешницы по отношению друг к другу. Рабочая поверхность устройства выполнена с обеспечением возможности размещения на ней элементов переплетной крышки и осуществления над ними всех необходимых операций. Рабочий стол снабжен светопрозрачной частью и перфорированной частью.

Светопрозрачная часть представляет собой часть рабочего стола, выполненную из светопрозрачного материала и расположенную в его центральной части. Светопрозрачная часть выполнена в виде полосы. Светопрозрачная часть снабжена источником света. При этом источник света расположен со стороны нижней поверхности рабочего стола с обеспечением возможности прохождения светового потока сквозь светопрозрачную часть на рабочую поверхность.

Перфорированная часть представляет собой часть рабочего стола с перфорацией. Со стороны нижней поверхности рабочего стола установлен насос. Насос выполнен и установлен с обеспечением всасывания воздуха через перфорацию и создания притяжения (прижимного усилия) для удержания покровного материала, расположенного на рабочей поверхности. Отверстия перфорации, в частном случае, расположены радами для обеспечения визуального позиционирования покровного материала на рабочей поверхности.

Первые средства позиционирования выполнены с обеспечением их возвышения над рабочей поверхностью, для осуществления ограничения перемещения переплетной крышки в направлении блока загибки, и погружения ниже уровня рабочей поверхности, для обеспечения беспрепятственного перемещения переплетной крышки в блок загибки. Первые средства позиционирования расположены вблизи блока загибки.

Вторые средства позиционирования выполнены с обеспечением позиционирования мест расположения сторонок и отстава на покровном материале. Вторые средства позиционирования выполнены в виде двух длинных и двух коротких упоров. Длинные упоры расположены в целом перпендикулярно направляющей. Длинные упоры предназначены для позиционирования сторонок со стороны отстава. Длинные упоры расположены между двумя короткими упорами. Короткие упоры предназначены для позиционирования сторонок со стороны, перпендикулярной отставу. Вторые средства позиционирования закреплены на направляющей и установлены над поверхностью рабочего стола. Вторые средства позиционирования выполнены с обеспечением возможности их перемещения по направляющей с обеспечением изменения расстояния между ними. Вторые средства позиционирования снабжены фиксаторами для фиксации вторых средств позиционирования неподвижно относительно направляющей.

Направляющая, в частном случае, может быть закреплена на рабочем столе или на корпусе блока загибки. При этом направляющая выполнена с обеспечением возможности поднятия вторых средств позиционирования над поверхностью рабочего стола и опускания вторых средств позиционирования в положение непосредственной близости с поверхностью рабочего стола. При этом зазор между рабочей поверхностью и вторыми средствами позиционирования, при опущенных вторых средствах позиционирования, выполнен меньшим, чем толщина картона, из которого выполнены сторонки и отстав, с обеспечением упора сторонок и отстава во вторые средства позиционирования. Данная возможность может быть осуществлена путем выполнения выступов на втором средстве позиционирования со стороны, обращенной к рабочей поверхности, или задана программно блоком управления.

Третье средство позиционирования представляет собой упор, выполненный с обеспечением возможности установки на рабочей поверхности. Третье средство позиционирования предназначено для ограничения перемещения покровного материала в направлении от одного поперечного края до другого поперечного края. В частном случае третье средство позиционирования выполнено в виде упора с выступом, размещаемым в одном из отверстий перфорации перфорированной части.

Клеевой узел выполнен с обеспечением возможности равномерного нанесения клея на покровной материал с одной его стороны. Клеевой узел, в частном случае, содержит клеевой вал, емкость с клеем, средство регулировки клеевого слоя, прижимную планку с держателями, и, в частном случае, средство подогрева. Клеевой вал расположен с обеспечением возможности смачивания его клеем из емкости с клеем. При этом емкость с клеем может быть снабжена средством поднятия и опускания, для удобства эксплуатации и обслуживания клеевого узла. Также емкость с клеем может быть снабжена средством подогрева, для обеспечения использования горячего клея. Средство регулировки клеевого слоя выполнено с обеспечением возможности регулировки толщины клеевого слоя, наносимого на покровной материал. Прижимная планка покровного материала выполнена с обеспечением введения покровного материала в контакт с клеевым валом и поддержания покровного материала в месте соприкосновения с клеевым валом для нанесения клея на всю поверхность покровного материала. При этом держатели выполнены с обеспечением направления смазанного клеем покровного материала в необходимом направлении. Клеевой узел в частном случае установлен вдоль одного из краев рабочего стола.

Блок загибки выполнен с обеспечением загиба края покровного материала на сторонки и отстав. Блок загибки установлен на рабочем столе со стороны одного из краев. Блок загибки содержит загибающий вал, первый датчик, второй датчик и две пары прижимных валов.

Загибающий вал выполнен состоящим из двух секторов: первого сектора и второго сектора. Сектор, согласно определению, приведенному в Толковом словаре Ушакова на сайте dic.academic.ru/dic.nsf/ushakov/1020734, дата обращения 29.04.2022 г., представляет собой часть площади криволинейной фигуры, ограниченная двумя прямыми, исходящими из одной точки внутри фигуры, и дугой между ними. Таким образом под сектором понимается часть загибающего вала, ограниченная частью его криволинейной поверхности и двумя плоскостями, проходящими через ось этого вала, т.е. плоскость которой принадлежит данная прямая.

Первый датчик и второй датчик выполнены с обеспечением возможности определения наличия заготовки. В частном случае в качестве первого датчика и второго датчика могут быть использованы оптические датчика. Оптический датчик содержит излучатель светового луча и приемник светового луча. Свет от излучателя попадает на приемник, что говорит об отсутствии каких-либо предметов между ними.

Первый сектор снабжен щетинами. Щетины представляют собой жесткие нитевидные элементы, выполненные из шерсти животных или неорганических материалов. Второй сектор может быть снабжен щетинами или на втором секторе щетина может отсутствовать. При этом щетина, расположенная на первом секторе, имеет большую длину, чем щетина второго сектора, если таковая имеется. В частном случае щетина расположены рядами. Каждый ряд щетин расположен по длине загибающего вала от одного его конца до другого. Ряды расположены в целом на равном расстоянии друг от друга. Загибающий вал снабжен системой регулировки скорости его вращения и системой регулировки высоты загибающего вала над поверхностью рабочего стола. Вращение загибающего вала осуществляется на определенный угол поворота, например, посредством шагового двигателя. Загибающий вал расположен между двумя парами прижимных валов.

Прижимные валы расположены попарно с противоположных сторон от загибающего вала. Два прижимных вала одной пары расположена на расстоянии друг от друга, обеспечивающем прохождение между ими элементов переплетной крышки и прижатия элементов переплетной крышки друг к другу. Прижимные валы снабжены системой регулировки скорости вращения, а также системой регулировки высоты загибающего вала над поверхностью рабочего стола.

Блок управления представляет собой совокупность механических, электронных и программный элементов устройства, предназначенный для управления работой и взаимодействием устройства в целом, а также его отдельных элементов, в том числе блок управления выполнен с обеспечением регулировки угла атаки, скорости вращения загибающего вала, прижимных валов, поднятия и опускания первых средств позиционирования и вторых средств позиционирования. В частном случае блок управления может быть снабжен педалью, различными кнопками, ручками и другими элементами управления. При этом некоторые функции могут осуществляться автоматически, другие по непосредственной команде от оператора.

Осуществление изобретения

В случае использования указанных выше элементов и средств, изобретение реализуется следующим образом (представленное описание объекта иллюстрирует частный случай его исполнения, возможны и иные реализации с использованием признаков данного технического решения).

Перед началом работы оператор посредством блока управления устанавливает необходимую толщину клеевого слоя, устанавливает вторые средства позиционирования и третьи средства позиционирования по формату изделия (переплетной крышки). Для этого ослабляют фиксаторы и перемещают вторые средства позиционирования на расстояние друг от друга, равное ширину корешка переплетной крышки. Далее посредством фиксаторов фиксируют вторые средства позиционирования в установленном положении. Перемещают третье средство позиционирования в одно из отверстий необходимого ряда перфорированной части. Устанавливает прижимную планку подачи покровного материала на клеевой вал, таким образом, чтобы угол ее атаки (прижима) обеспечил полное покрытие обратной (проклеиваемой) стороны покровного материала клеем. Убедившись в корректной настройке устройства, оператор приступает к работе.

Подают покровной материал проклеиваемой стороной к клеевому валу. Покровной материал, после выхода их клеевого узла, укладывают на рабочую поверхность клеем вверх, в заданную первыми средствами позиционирования и третьим средством позиционирования область. При необходимости оператор включает подсветку светопрозрачной части для позиционирования покровного материала на просвет. Для фиксации покровного материала на рабочей поверхности может быть включен насос, посредством которого покровной материал притягивается к рабочему столу без возможности его случайного сдвига с места позиционирования. После укладки покровного материала оператор опускает вторые средства позиционирования посредством блока управления.

Затем оператор укладывает сторонки по сторонам от вторых средств позиционирования. Между вторыми средствами позиционирования оператор укладывает отстав. Отстав и сторонки прижимают к покровному материалу, для обеспечения сцепления их посредством клеевого слоя, нанесенного на покровной материал. Далее оператор посредством блока управления обеспечивает поднятие вторых средств позиционирования и опускание первых средств позиционирования. Для удобства осуществления поднятия вторых средств позиционирования управление ими выполнено в частном случае посредством ножной педали. При этом опускание первых средств позиционирования может быть осуществлено как по команде оператора, так и автоматически при поднятии вторых средств позиционирования. Далее подают заготовку (покровной материал с приклеенными к нему сторонками и отставом) на необходимую глубину в блок загибки.

В блоке загибки первый датчик определяет наличие заготовки и передает сигнал на запуск прижимных валов. Когда между излучателем и приемником второго датчика попадает заготовка, происходит прерывание светового луча. Приемник, не получив светового луча, передает сигнал блоку управления, который дает команду на запуск прижимных валов. Заготовка попадает между двумя прижимными валами первой пары (ближайшей к месту поступления заготовки) и продвигается далее, проталкиваемая этими прижимными валами. При этом происходит прижатие одной из сторонок, отстава и другой из сторонок к покровному материалу. Загибающий вал повернут к плоскости рабочей поверхности свободным промежутком. Когда край покровного материала прошел первую пару прижимных валов он попадает в зону видимости второго датчика. Приемник второго датчика, не обнаружив светового луча, подает сигнал блоку управления. Блок управления запускает загибающий вал. Загибающий вал начинает вращаться и захватывает край покровного материала и заворачивает его вокруг края сторонок и отстава. При дальнейшем продвижении заготовки прижимными валами первой пары загибающий вал своими щетинками укладывает край покровного материала. Загибающий вал поворачивается свободным промежутком к рабочей поверхности и останавливается. Затем заготовка с загнутым краем покровного материала попадает в зазор между прижимными валами второй пары, где дополнительно придавливается и выравнивается ими.

По рассчитанному заранее в блоке управления алгоритму происходит запуск обратного хода (прижимные валы и загибающий вал вращаются в обратном направлении. Заготовка продвигается в обратном направлении. При этом край покровного материала, противоположный ранее загнутому, подхватывается загибающим валом и заворачивается на сторонки и отстав. При дальнейшем продвижении заготовки прижимными валами второй пары загибающий вал своими щетинками укладывает край покровного материала. Затем заготовка с загнутым краем покровного материала попадает в зазор между прижимными валами первой пары, где дополнительно придавливается и выравнивается ими. Заготовка с двумя загнутыми краями покровного материала выводится из блока загибки на рабочую поверхность к оператору.

При получении заготовки после загибки двух краев оператор поворачивает заготовку на 90° и повторно подает ее на необходимую глубину в блок загибки. Загибка краев производится аналогично описанному ранее процессу. По завершению операций загибки из блока загибки выводится готовая переплетная крышка. Оператор убирает переплетную крышку с рабочей поверхности самостоятельно. Возможно удаление переплетной крышки в противоположную сторону блока загибки по отношению к оператору при соответствующей настройке блока управления

Таким образом, выполнение устройства с совокупностью существенных признаков, описанных в формуле, обеспечивает повышение качества склейки элементов крышки за счет взаимодействия элементов устройства.

Изобретение относится к оборудованию полиграфической отрасли, в частности к устройствам для изготовления переплетных крышек для книг и другой полиграфической продукции. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности скрепления элементов крышки. Изобретение реализуется следующим образом. В блоке загибки первый датчик определяет наличие заготовки и передает сигнал на запуск прижимных валов. Когда между излучателем и приемником второго датчика попадает заготовка, происходит прерывание светового луча. Приемник, не получив светового луча, передает сигнал блоку управления, который дает команду на запуск прижимных валов. Заготовка попадает между двумя прижимными валами первой пары (ближайшей к месту поступления заготовки) и продвигается далее, проталкиваемая этими прижимными валами. При дальнейшем продвижении заготовки прижимными валами первой пары загибающий вал своими щетинками укладывает край покровного материала. Загибающий вал поворачивается свободным промежутком к рабочей поверхности и останавливается. 7 ил.

Крышкоделательная машина, содержащая рабочий стол, первое средство позиционирования, второе средство позиционирования, блок загибки и блок управления, рабочий стол содержит столешницу и опорную часть, столешница ограничена рабочей поверхностью и нижней поверхностью, расположенными с противоположных сторон столешницы по отношению друг к другу, опорная часть присоединена к столешнице, столешница снабжена светопрозрачной частью с источником света и перфорированной частью с насосом, источник света расположен под светопрозрачной частью со стороны нижней поверхности, насос расположен под перфорированной частью со стороны нижней поверхности с обеспечением втягивания воздуха через перфорацию, первые средства позиционирования установлены в столешнице, первые средства позиционирования выполнены с обеспечением возможности их нахождения в двух состояниях: выше уровня рабочей поверхности и ниже уровня рабочей поверхности, направляющая соединена с рабочим столом, вторые средства позиционирования установлены на направляющей с возможностью их перемещения по ней и выполнены с возможностью изменения расстояния между ними и рабочей поверхностью, блок загибки содержит две пары прижимных валов, первый датчик, второй датчик и загибающий вал, загибающий вал расположен между парами прижимных валов, загибающий вал снабжён щетинками, которые расположены с образованием загибающего элемента, расположенного по длине вала, при том что щетинки загибающего элемента по отношению к соседним зонам возвышаются в радиальном направлении, первый датчик установлен между первыми средствами позиционирования и первой парой прижимных валов, второй датчик расположен между первой парой прижимных валов и загибающим валом, блок управления выполнен с обеспечением регулировки скорости вращения загибающего вала, скорости вращения прижимных валов, высоты подъёма прижимных валов, высоты подъёма загибающего вала, направления вращения прижимных валов, направления вращения загибающего вала, регулировки расстояния между прижимными валами в паре, опускания и поднятия первых средств позиционирования, опускания и поднятия вторых средств позиционирования, с обеспечением запуска прижимных валов по команде первого датчика и запуска загибающего вала по команде второго датчика.