(57)【要約】【課題】簡単な構造で正確で信頼性の高いドクターの位置調節を可能にする、接着剤を塗布する装置を提供する。【解決手段】接着剤容器４と、接着剤容器４の中に入り、円周部が中本２に接した状態で転がる少なくとも１つの塗布ローラ５，５．１，５．２と、塗布ローラ５，５．１，５．２に対する間隔ｓを調整可能であり、それによって、中本２に移される接着剤層の厚さを規定するドクター７と、を備えている、丁合いされた折り丁および／または個別の枚葉紙からなり搬送装置１１内を通過するように案内される中本２の背２ａに接着剤３を塗布する装置において、ドクター７は、少なくとも４つの部材からなる連結機構または案内機構２０，６０の連結器２４，６４に配置または形成されている。さらに、両端部で固定的にクランプされた曲げロッド２２，２３として構成された、連結機構２０の連接棒２２，２３を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤容器（４）と、前記接着剤容器（４）の中に入り、円周部が中本（２）に接した状態で転がる少なくとも１つの塗布ローラ（５，５．１，５．２）と、前記塗布ローラ（５，５．１，５．２）に対する間隔（ｓ）を調整可能であり、それによって、中本（２）に移される接着剤層の厚さを規定するドクター（７）と、を備えている、丁合いされた折り丁および／または個別の枚葉紙からなり搬送装置（１１）内を通過するように案内される中本（２）、特に中本の背（２ａ）に接着剤（３）を塗布する装置において、
前記ドクター（７）は、少なくとも４つの部材からなる連結機構または案内機構（２０，６０）の連結器（２４，６４）に配置または形成されていることを特徴とする、中本に接着剤を塗布する装置。
【請求項２】
両端部で固定的にクランプされた曲げロッド（２２，２３）として構成された、前記連結機構（２０）の連接棒（２２，２３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記曲げロッド（２２，２３）は、その板状面が前記塗布ローラ（５，５．１，５．２）の軸と平行に配置された板ばねとして構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記連結機構（２０）は長さが等しい複数の連接棒（２２，２３）を備えている平行連接棒機構として構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記連結機構（２０，６０）は前記接着剤容器（４）の外部に配置されており、運動面に対して横向きに突き出すように構成された前記連結器（２４，６４）または前記ドクター（７）は、端部側で少なくとも１つの別の連接棒（２６）または同じ連結機構によって支持されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記連結機構（２０，６０）は前記ドクター（７）とともに、引出し可能な前記接着剤容器（４）に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記塗布ローラ（５，５．１，５．２）に対する前記ドクター（７）の間隔（ｓ）を制御するために、前記連結器（２６，６４）が直接駆動されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記塗布ローラ（５，５．１，５．２）に対する前記ドクター（７）の間隔（ｓ）を制御するために、前記連結器（２４，６４）は少なくとも１つの、伝動装置を持たない直線的な電気式のダイレクトドライブ（３０）によって駆動されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記ダイレクトドライブ（３０）のうち、永久磁石を備えている二次部分（３２）は、前記連結器（２４）に配置または形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ダイレクトドライブ（３０）のうち、電気的な励起コイルを備えている一次部分（３１）は、前記連結器（２４）の、前記連接棒（２２，２３）と向かい合う側に固定的に配置されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の装置。
【請求項１１】
前記一次部分（３１）は、引出し可能な前記接着剤容器（４）のための収容装置（１０）に配置されていることを特徴とする、請求項６および１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ダイレクトドライブ（３０）のスイッチが切れているときには、前記ドクター（７）は、前記塗布ローラ（５，５．１，５．２）から、予め設定可能な間隔（ｓ）を介している中立位置にあることを特徴とする、請求項８から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記塗布ローラ（５，５．１，５．２）から接着剤を完全に掻き落とすためのゼロ位置を設定可能な較正装置を有していることを特徴とする、請求項８から１２のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤容器と、接着剤容器の中に入り、円周部が中本に接した状態で転がる少なくとも１つの塗布ローラと、塗布ローラに対する間隔を調整可能であり、それによって、中本に移される接着剤層の厚さを規定するドクターと、を備えている、丁合いされた折り丁および／または個別の枚葉紙からなり搬送装置内を通過するように案内される中本、特に中本の背に接着剤を塗布する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中本を含む製本産業の最終製品を製造するにあたっては、まず、個別の折り丁および／または個別の枚葉紙が丁合いされて中本が作られ、次いで、中本の背のところでフライス工具による処理または糸とじが行われ、次いで接着剤で結合され、場合によっては表紙または背紙（Faelzel）が中本の背にさらに貼り付けられる。中本は、接着剤の塗布のために、中本の背が下方に向かって突き出すように側方から搬送装置に挟み込まれて、固定の接着剤塗布装置に背を沿わせながら通過していく。
【０００３】
相前後して配置され、接着剤容器の中に入る２つの塗布ローラを備え、これらの塗布ローラが中本搬送装置と同期して回転することによって中本の背の上で転がり、その際に接着剤を背に移すローラ式糊づけユニットが知られている（非特許文献１参照）。塗布される接着剤の量または接着剤層の厚さは、塗布ローラとに対する間隔を調整可能なドクターによって規定される。塗布長さは、この搬送間隙を相応に開閉することによって決めることができる。そのためにさまざまなドクターの制御が知られており、それによると、端部側にレバーを有する揺動可能なドクターシャフトにドクターが配置されている。
【０００４】
レバーに作用する、回転駆動される複数のカムディスクを用いた制御が知られている。塗布位置、特に塗布長さを調節するために、カムディスクを互いに、かつ機械サイクルに対して調節しなくてはならない。そのために、手動またはサーボモータで制御可能な差動歯車装置が設けられている。カムは、塗布ローラで接着剤層の厚さを急激に変更するために必要な、所要の急傾斜を備えるように構成することができないという欠点がある。
【０００５】
特許文献１では、ドクターシャフトは、圧力のもとで短くなる収縮ホースを用いて空気圧で駆動される。圧力を変えることで、所定の開口間隙に近づけることができる。特許文献２により、圧電セラミックのアクチュエータによってドクターシャフトを駆動することが公知である。
【０００６】
特許文献３のドクターの制御では、揺動可能なドクターシャフトは、制御可能な電気モータの駆動機構と直接に駆動可能に連結されるようになっている。それにより、塗布位置、塗布長さ、および塗布厚さを、機械制御部を通じて変えることができる。特許文献４では、ドクターシャフトのレバーは、モータと駆動可能に結合されたカムと嵌合により連結されている。カムディスクを駆動領域の内部で回転させることで、塗布ローラに対するドクターの間隔を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開明細書１０２４２２６０Ａ１
【特許文献２】ドイツ特許出願公開明細書１０２４２２５９Ａ１
【特許文献３】欧州特許明細書１２０８９９８Ｂ１
【特許文献４】欧州特許出願公開明細書１８７３９６４Ａ１
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Dieter Liebau, Ines Heinze著、「Industrielle Buchbinderei（産業製本）」第２版、Beruf+Schule社、Itzehoe、２００１年発行、第２８４〜２８５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
揺動可能なドクターシャフトは、塗布ローラに対してドクターが接近する運動と離れる運動の、特に軌跡の形状の設計上の構成の可能性が制約されるという欠点がある。揺動可能なドクターシャフトの駆動運動もしくは制御運動を開始させることは、特に直線的に作用する駆動部の場合、追加の伝達部材および／または連結部材が必要となるので高いコストがかかる。さらに、ドクターシャフトは、比較的短い往復の揺動運動がすばやく連続して行われ、そのために、回転軸受が早く磨減するおそれがあり、また、塗布ローラからドクターまでの所望の間隔を正確に調整できなくなるおそれがあるという欠点がある。さらに、糊づけユニットにおける軸受部および／または摺動案内部は、直線式であっても回転式であっても、溢れた接着剤による著しい汚れや、接着剤の蒸気および凝縮物や、紙粉などにさらされ、そのために、軸受の動作の容易性や耐用期間がいっそう低下する。
【００１０】
本発明の目的は、簡単な構造で、ドクターの運動を生じさせる可能性が広がり、正確で信頼性の高いドクターの位置調節を可能にする、冒頭に述べた種類の接着剤を塗布する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、本発明によると、ドクターが、少なくとも４つの部材からなる連結機構または案内機構の連結器に配置または形成されていることによって達成される。塗布ローラに対する間隔を規定するドクターのエッジの連結曲線または運動軌跡は、連結機構を適宜に設計することによって、たとえばフレームに固定された軸受点や機構部材の寸法を適宜に設計することによって、任意に構成することができる。たとえば、塗布ローラに対して半径方向に近づいたり離れたりする運動を生じさせることができる。連結運動は直線式、並進式、または回転式に行うことができ、あるいはこれらの運動形態の組み合わせとして行うことができる。
【００１２】
連結機構は、両端部で固定的にクランプされた曲げロッドとして構成された連接棒を有することが好ましく、それにより、摩耗の生じる（回転）軸受部分および／または摺動案内部がなくなる。この頑丈な案内機構は汚れに対する耐性があり、したがって、あらゆる汚染や汚れに対して安定している。曲げロッドは接着剤容器の中に立てることもできる。曲げロッドの使用が可能である理由は、ドクターを比較的小さいストロークでしか動かさなくてよく、それにより、曲げロッドは少しだけ撓めばよいからである。
【００１３】
好ましい発展例では、曲げロッドが、その板状面が塗布ローラの軸と平行に配置された板ばねとして構成されるようになっている。このような配置は、塗布ローラの軸に対してそれぞれ横向きに位置する２つの軸を中心として高いねじり剛性をもたらすので、ドクターのエッジは常に塗布ローラと平行に延びる。
【００１４】
連結機構は、長さが等しい複数の連接棒を備えている平行連接棒機構として構成されていることが好ましく、それにより、連結器またはドクターの純粋な並進運動が生じる。連結運動の頂点の領域で連結機構が使用されると、連結器またはドクターの実質的に直線的な運動が生じる。
【００１５】
好ましい発展例では、連結機構は接着剤容器の外部に配置されており、運動面に対して横向きに突き出すように構成された連結器またはドクターは、端部側で少なくとも１つの別の連接棒または同じ連結機構によって支持されるようになっている。接着剤容器は自由にアクセス可能であり、ドクターだけがそれを横切っている。連結機構はドクターとともに、引出し可能な接着剤容器に配置されていることが好ましい。
【００１６】
塗布ローラに対するドクターの間隔は、連結器を直接駆動することによって容易に制御できる。モータで駆動されるカム、または空気圧式もしくは電気式のアクチュエータを用いることができる。駆動力は、弾性および／または遊びがある連接棒、連結器、および／またはレバーを介さずに、ドクターへ直接伝達される。
【００１７】
塗布ローラに対するドクターの間隔を制御するために、連結器が、伝動装置のない少なくとも１つの直線的な電気式のダイレクトドライブによって直接駆動されることが好ましい。それにより、機械制御部を通じて塗布位置、塗布長さ、および塗布厚さを変えることができる。連結器のストロークが短いので、ダイレクトドライブの構成部材は固定的に配置されていてよい。２つの構成部材の相互の平行度や間隔に生じる変化は最小限であり、非接触で作動するダイレクトドライブの許容範囲内にある。
【００１８】
ダイレクトドライブのうち、永久磁石を備えている二次部分が連結器に配置または形成されていると、設計が簡単な構成が得られる。それにより、移動する連結器への接続配線を敷設する必要がない。
【００１９】
電気的な励起コイルを備えている一次部分は、連結器の、連接棒と向かい合う側に固定的に配置されていることが好ましい。ダイレクトドライブの一次部分と二次部分の間の磁気による引力は、連接棒を屈曲させるようにではなく、引っ張るように付勢するので、設計上、より軽量かつそれに伴ってより動的な（ダイナミックな）連結機構または案内機構を構成可能である。
【００２０】
別の実施態様では、一次部分は、連結機構を有する引出し可能な接着剤容器のための収容装置に配置されるようになっている。接着剤容器を引き出すことで、非接触で作動するダイレクトドライブが切り離され、２つの構成部材の作用面が、検査や清掃のためにアクセス可能となる。交互に使用可能な接着剤容器の場合、電気式の励起コイルを備えており固定的に配線されたただ１つの一次部分が必要であり、それに対し、交換用接着剤容器には、永久磁石を備えた二次部分を有している連結機構がそれぞれ配置されている。
【００２１】
ダイレクトドライブのスイッチが切れているときには、ドクターが、塗布ローラから設定可能な間隔をおいたドクターの中立位置にあるのが好ましい。この間隔はゼロに等しくてもよい。それによって接着剤容器の交換が容易になり、ダイレクトドライブが故障したときのフェイルセーフ機能（二重安全機能）が得られる。
【００２２】
塗布ローラから接着剤を完全にこすり取るためのゼロ位置を設定可能な較正プロセスを行うことが好ましい。それにより、ドクターのエッジの磨耗を自動的に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】連結機構に配置されたドクターと、ドクターの駆動装置としてのリニアモータとを備えている２ローラ式の接着剤塗布装置を示す図である。
【図２】図１の接着剤塗布装置を示す側面図である。
【図３】図１の接着剤塗布装置のドクター装置と塗布ローラだけを示す図である。
【図４】サーボモータで駆動される偏心器をドクターの駆動装置として備えている、図３のドクター装置を示す図である。
【図５】可動コイルをドクターの駆動装置として備えている、図３のドクター装置を示す図である。
【図６】サーボモータで駆動される偏心器をドクターの駆動装置として備えている、連結機構の第２の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１と図２は、折り丁および／または個別の枚葉紙が丁合いされてなる中本２が背２ａのところで綴じられる無線綴じ機の糊づけユニット１を示している。中本２は、搬送装置のクリップ１１で搬送方向Ｆに運ばれる。糊づけユニットを通過するとき、下方に向かって突き出している背２ａが糊づけされる。
【００２６】
糊づけユニット１は、相前後して配置され、搬送装置Ｆと同期して回転する２つの塗布ローラ５で構成されている。これらの塗布ローラは接着剤３で満たされた容器４の中に入り、その外套面に接着剤３をつけて、転がり運動時に接着剤３を中本の背２ａに移す。第１の塗布ローラ５．１によって、薄い接着剤層が塗布される。接着剤を厚く塗布することによって中本の背２ａを安定させるような糊づけは、第２の塗布ローラ５．２によって行われる。塗布された接着剤層は、最終的に、反対方向へ回転するスピナーローラ（Spinnerwalze）９によって平滑にされる。
【００２７】
中本の背２ａに移される接着剤層８．１，８．２は、塗布ローラ５との間隔ｓを調整可能なドクター７によってそれぞれ規定される。余った接着剤３は、ドクター７によって塗布ローラ５から掻き落とされ、容器４の中へ流れ戻る。塗布長さは、この搬送間隙を適宜に開閉することによって決めることができる。このことは、中本の背２ａの天の側と地の側の端部領域に、糊がつかないようにするために必要である。
【００２８】
ドクター７の操作は、ドクター７のための案内機構としての、４部材からなる連結機構２０と、駆動装置としてのリニアモータ３０とで構成されるドクター装置６（図３参照）によって行われる。曲げロッドとして構成された２つの連接棒２２，２３が、容器４に配置された連結機構２０のフレーム２１で、それぞれ固定のクランプ部２７に受けられている。連接棒２２，２３の他方の端部は、ドクター７が配置または形成された連結器２４で、同じく固定のクランプ部２７に受けられている。ドクター７のための案内機構は、磨耗の生じやすい（回転）軸受部分および／または摺動案内部を有していない。
【００２９】
連結機構２０は、等しい長さの連接棒２２，２３を備えている平行連接棒機構として構成されている。それにより、連結器２４またはドクター７は純粋な並進運動を行い、その際に、わずか数ミリメートルの比較的短いドクター７のストローク運動が、連結運動の頂点の領域で実質的に直線的に行われる。このことは、リニアモータ３０またはそれに代わる可動コイル５０（下記参照）による、連結器２４の直接的な操作を可能にする。
【００３０】
図１と図２から明らかなとおり、連接棒２２，２３は、その板状面が塗布ローラ５の軸と平行に配置された板ばねとして構成されている。このような配置は、それぞれ塗布ローラ５の回転軸に対して横向きに位置する２つの軸を中心とする高いねじり剛性をもたらし、それにより、ドクター７は常に塗布ローラ５と平行に案内される。連結機構２０は接着剤容器４の外部にある。運動面に対して横向きに突き出すように構成された連結器２４は、端部側で、別の連接棒２６によって支持されている。
【００３１】
リニアモータ３０は連結器２４を駆動し、それに伴ってドクター７を直接的に駆動する。一次部分３１はフレームに固定されており、二次部分３２は連結器２４に配置されている。このとき一次部分３１は、固定的に配線された電気式の励起コイルとともに、糊づけユニット１のための収容装置１０のところにあるのに対して、連結機構２０は、連結器２４に接着された二次部分３２の永久磁石とともに、引出し可能な接着剤容器４のところにある。
【００３２】
リニアドライブ３０には、位置センサ３３と実量器（Massverkoerperung）３４とで構成される位置測定システムが付属している。リニアドライブは、機械制御部３６と通信する駆動制御部３５によって制御される。それぞれのドクター７は最初は閉じている（間隔ｓがゼロに等しい）。中本２が塗布ローラ５に近づいていくと、ドクター７は搬送運動に応じて、予め設定可能な間隔ｓになるように開き、それにより、塗布される接着剤層は、中本の背２ａの前側の中本エッジに対して予め設定可能な間隔をおいてから始まる。それに応じてドクター７は、後側の中本エッジが塗布ローラ５に達したときに再び閉じ、それにより、この場合にも接着剤層は中本エッジに対して予め設定可能な間隔をおいて終わる。さらに、製品を２部ずつ一緒に処理した後に分断して所望の判型にする場合には、分離断裁の領域に接着剤が塗布されないように保つために、中本の背の中央部で一時的にドクター７を閉じることができる。塗布位置、塗布長さ、および塗布厚さを、機械制御部３６を通じて変えることができる。
【００３３】
リニアドライブ３０のスイッチが切られているとき、もしくは糊づけユニット１が取り替えられるときに、連結器２４は調整可能なストッパ２５に支持されており、このストッパは同時に、塗布ローラ５から接着剤３を完全に掻き落とすためのドクター７のゼロ位置を規定する。
【００３４】
図４には、連結器２４のための他のダイレクトドライブが示されている。連結器２４は、サーボモータ４０によって駆動される偏心器４１が中に収容された連結リンク４２を有している。偏心器４１を回転させることで、塗布ローラ５に対するドクター７の間隔ｓを変えることができる。このときサーボモータ４０の従動軸の回転運動は減速され、すなわち、ドクター７の小さいストローク運動が、サーボモータ４０の比較的大きい回転運動によって生成され、このことは駆動装置に、力学的に肯定的な影響を及ぼす。
【００３５】
図５には、ダイレクトドライブのさらに別の代替案が示されている。連結器２４は、直線運動をする可動コイル５０のコイル部分５１と結合されている。
【００３６】
図６には、連結機構６０の第２の実施形態が示されている。この連結機構は、フレーム６１に回転可能に支持された連接棒６２から構成されており、この連接棒の他方の端部には、ドクター７が配置された連結器６４が回転可能かつピボット運動可能に連結されている。連結器６４のもう一方の端部側の回転ジョイントには、サーボモータ６５によって駆動される偏心器６３が受けられている。フレームに固定された状態でサーボモータ６５を介して回転可能に支持された偏心器６３は、連結機構６０の第２の連接部である。ドクター７の位置調節は、基本的に、図４の実施形態のように行われる。連接棒６２は、図１から図５に示す実施形態と同じように、両端部で固定的にクランプされた板ばねの形態の曲げロッドとして構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  糊づけユニット
２  中本
２ａ  中本の背
３  接着剤
４  接着剤容器
５，５．１，５．２  塗布ローラ
６  ドクター装置
７  ドクター
８．１，８．２  接着剤層
９  スピナーローラ
１０  収容装置
１１  クリップ
２０  連結機構
２１  フレーム
２２，２３，２６  連接棒
２４  連結器
２５  ストッパ
２７  クランプ部
３０  リニアモータ
３１  一次部分
３２  二次部分
３３  位置センサ
３４  実量器
３５  駆動制御部
３６  機械制御部
４０  サーボモータ
４１  偏心器
４２  リンク
５０  可動コイル
５１  コイル部分
６０  連結機構
６１  フレーム
６２  連接棒
６３  偏心器
６４  連結器
６５  サーボモータ
ｓ  間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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