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装订软封面书籍的装置和方法

申请号 CN01812826.2 申请日 2001-05-14 公开(公告)号 CN1450958A 公开(公告)日 2003-10-22
申请人 波伊斯·帕克公司; 发明人 K·P·帕克; W·卡索姆; E·斯泰纳; W·M·埃利奥特;
摘要 用于在要粘贴到一被装订之成叠书页(13)上的一张封面(2)上压痕以使其成为一本书的设备(20)。该设备上设有一个具有用来接受上述封面(2)之表面的底座部件(22),一个设置在上述表面下方的下模夹持器(52),和一个设置在上述表面上方的上模夹持器(48)。一个下模(54)支承在上述下模夹持器(52)的上表面上,一个上模(50)支承在上模夹持器(48)的下表面上。一个驱动构件,例如手把(56),用于使上模(50)和下模(54)在敞开 位置 与闭合位置之间移动,在上述闭合位置上,上模(50)与下模(54)对封面(2)压痕。上模夹持器(48)用透明材料制成,所以使用者能看到上模(50)并在下面铺设封面(2)时便于正确对准。
权利要求

1.用于对一张封面毛坯压痕的装置,上述装置包括:
一个具有用来接受该张要压痕的封面毛坯的接受表面的底座部 件;
一个设置在上述接受表面下方,并且在上述整个接受表面的宽度 上延伸的下模夹持器;
一个在上述整个接受表面的宽度上延伸,并且支承在上述下模夹 持器的上表面上的下模;
一个设置在上述接受表面上方,并且在上述整个接受表面的宽度 上延伸的上模夹持器;
一个在上述整个接受表面的宽度上延伸,并且支承在上述上模夹 持器的下表面上的上模,而且上述上模夹持器用具有光学特性的材料 制造,能让使用者通过该上模夹持器看到上述上模;以及
一种驱动结构,它设计成能使上述上模夹持器在一个敞开位置与 一个压痕位置之间移动,在上述敞开位置上能将一张放置在上述接受 表面上的要压痕的封面插入上述上模与下模之间,在上述压痕位置 上,上述上模和下模与这张封面接合,进行压痕。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,上述上模夹持器的材 料是透明的塑料。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,上述驱动结构包括一 根设置在上述接受表面下方的驱动轴,当上述驱动轴转动时,能使得 上述上模夹持器在敞开位置与压痕位置之间移动。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,上述驱动结构包括一 把上述上模夹持器的第一端连接在上述驱动轴上的第一侧板,以及 一块把上述上模夹持器的第二端连接在上述驱动轴上的第二侧板。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,上述驱动轴的转动使 得上述驱动轴的一根旋转轴线相对于上述接受表面移位。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,下模夹持器被相对于 上述接受表面固定,而上述驱动轴包括一个与一个凸轮支承表面相接 合的凸轮表面,并且该凸轮支承表面被相对于上述接受表面固定。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,上述驱动结构包括至 少一块安装在上述下模夹持器上的凸轮垫板,并且这至少一块凸轮垫 板具有上述凸轮支承表面。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,上述驱动结构包括一 对互相隔开距离的凸轮垫板。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,上述第一侧板有一个 容纳上述驱动轴的第一端的孔,而上述第二侧板有一个容纳上述驱动 轴的第二端的孔。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,上述第一侧板的孔 穿过该第一侧板,并且上述驱动结构包括一根驱动手把,这根驱动手 把固定在上述驱动轴的第一端上,并且该驱动手把与驱动轴的第一端 借助于第一侧板上的孔相连接,并且上述驱动手把被相对于上述驱动 轴安装得,以便手动压下驱动手把能使得驱动轴转动。
11.用于对一张封面毛坯压痕的装置,它包括:
一个具有用来接受该张要压痕的纸张的接受表面的底座部件;
一个设置在上述接受表面下方,并且在上述整个接受表面的宽度 上延伸并被相对上述接受表面固定的下模夹持器;
一个在上述整个接受表面的宽度上延伸并且被支承在上述下模夹 持器的上表面上的下模;
一个设置在上述封面接受表面上方并且在上述整个接受表面的宽 度上延伸的上模夹持器;
一个在上述整个接受表面的宽度上延伸并且被支承在上述上模夹 持器的下表面上的上模;
一根设置在上述接受表面下方并被安装在上述底座部件上的驱动 轴,结果,上述驱动轴绕着一根旋转轴线的转动使得上述旋转轴线相 对于上述接受表面在不同的第一和第二位置之间移动;以及
一个把上述上模夹持器的一端连接在上述驱动轴上的第一连接元 件,和一个把上述上模夹持器的另一端连接在上述驱动轴上的第二连 接元件,结果,上述驱动轴向上述第一位置的转动将使上模夹持器移 动到一个打开位置,于是就能把一张纸张放置在上述上模与下模之间 的接受表面上,以及上述驱动轴向上述第二位置的转动将使上模夹持 器移动到一个压痕位置,于是上述上模和下模将与上述纸张接合。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,上述第一和第二连 接元件分别包括第一和第二端板。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,上述驱动轴包括一 个与一个凸轮支承表面接合的凸轮表面,并且该凸轮支承表面被相对 上述接受表面固定。
14.如权利要求12所述的装置,其特征在于,它还包括隔开距离 的第一和第二凸轮垫板,并且每一块凸轮垫板都具有上述凸轮支承表 面。
15.如权利要求13所述的装置,其特征在于,上述第一和第二凸 轮垫板都安装在上述下模夹持器的下表面上。
16.如权利要求11所述的装置,其特征在于,它还包括一根相对 该驱动轴安装并固定在上述驱动轴上的驱动手把,结果,使用者压下 该驱动手把便使得上述驱动轴从上述第一位置运动到上述第二位置。
17.如权利要求11所述的装置,其特征在于,上述上模夹持器是 用具有光学性能的材料制成的,能让使用者压下该驱动手把时能通过 上模夹持器看到要压痕的纸张,因此,使用者能够将上模对准上述纸 张上的一个选定的位置。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,它还包括一个被支 承在上述上模夹持器的下表面上的第二上模,和一个被支承在上述下 模夹持器的上表面上的第二下模。
19.用于对一张要敷设在书芯上的封面压痕的装置,上述装置包 括:
一个具有用来接受一张要压痕的封面的接受表面的底座部件;
一个设置在上述封面接受表面下方的并且在上述整个封面接受表 面的宽度上延伸的并被相对于该封面接受表面固定的下模夹持器;
一个在上述整个封面接受表面的宽度上延伸的并且支承在上述下 模夹持器的上表面上的下模;
一个设置在上述封面接受表面上方的并且在上述整个封面接受表 面的宽度上延伸的上模夹持器;
一个在上述整个封面接受表面的宽度上延伸的并且被支承在上述 上模夹持器的下表面上的上模;
一根设置在上述封面接受表面下方的并安装在上述底座部件上能 转动的驱动轴;以及
一个第一连接元件,它在上述上模夹持器的第一部位处,把该上 模夹持器连接在上述驱动轴上,和一个第二连接元件,它在上述上模 夹持器的与上述第一部位隔开距离的第二部位处,把该上模夹持器连 接在上述驱动轴上,并且,上述驱动轴包括第一和第二凸轮表面,而 且上述第一连接元件具有一个与上述第一凸轮表面接合的凸轮支承表 面,同时上述第二连接元件具有一个与上述第二凸轮表面接合的凸轮 支承表面,上述第一和第二凸轮表面做成这样的形状,即,当上述驱 动轴转动到第一位置时,将使上述上模夹持器移动到一个敞开位置, 于是就能把一张封面放置在上模与下模之间的封面接受表面上,并 且,当上述驱动轴转动到第二位置时,将使上述上模夹持器移动到压 痕位置,于是上模和下模就能与封面接合。
20.如权利要求19所述的装置,其特征在于,它还包括一个设置 在上述封面接受表面下方的并与上述驱动轴连接的夹紧机构,该夹紧 机构包括一个与位于上述封面接受表面上的封面相接合的夹紧器部 分,并且,当上述驱动轴转动时,就能使上述夹紧器部分向上朝着封 面接受表面地运动和向下作离开封面接受表面地运动。
21.如权利要求20所述的装置,其特征在于,上述驱动轴包括一 个与上述夹紧机构上的一个第一凸轮支承表面相接合的第三凸轮表 面。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,在上述底座部件的 封面接受表面上形成了许多孔,并且,上述夹紧器部分具有许多夹紧 元件,当上述夹紧器部分向着上述封面接受表面,向上运动时,这些 夹紧元件分别穿过上述许多孔。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,上述许多孔都设置 在上述上模夹持器的下方,所以,当上述夹紧器部分向着上述封面接 受表面,向上运动时,一张封面就被夹持在上述夹紧元件与上模夹持 器之间。
24.如权利要求23所述的装置,其特征在于,上述第三凸轮表面 的形状做成这样,即,当上述驱动轴处于第二位置时,上述夹紧元件 便从上述封面接受表面上移开。
25.如权利要求24所述的装置,其特征在于,上述第三凸轮表面 的形状做成这样,即,当上述驱动轴处于第三位置时,上述夹紧机构 处于夹紧位置上,此时,上述夹紧元件向上伸出,穿过上述许多孔, 以便与位于上述封面接受表面上的封面接合。
26.如权利要求25所述的装置,其特征在于,上述第一和第二凸 轮表面的形状做成这样,即,当上述驱动轴处于第三位置时,上述上 模和下模隔开距离,于是上模便不与位于封面接受表面上的封面接 合。
27.如权利要求26所述的装置,其特征在于,上述第一和第二凸 轮表面的形状做成这样,即,当上述驱动轴处于第一位置时,上述上 模夹持器处于退回的位置,而当上述驱动轴从第一位置转动到第三位 置时,上述上模夹持器将向下从上述退回的位置朝向上述封面接受表 面运动。
28.如权利要求27所述的装置,其特征在于,上述第三凸轮表面 的形状做成这样,即,当上述驱动轴处于第三位置时,上述夹紧元件 便从上述封面接受表面上移开。
29.如权利要求28所述的装置,其特征在于,上述驱动轴包括一 个与上述第三凸轮表面隔开距离的第四凸轮表面,并且上述第一和第 二凸轮表面基本上相同,上述第三和第四凸轮表面基本上相同。
30.如权利要求28所述的装置,其特征在于,当上述驱动轴从其 第一位置向一个第一转动方向转动时,就使得上述驱动轴处于其第二 位置,并且,当上述驱动轴从第一位置向一个与第一转动方向相反的 第二转动方向转动时,就使得上述驱动轴处于上述第三位置。
31.如权利要求19所述的装置,其特征在于,它还包括一个支承 在上述上模夹持器的下表面上的第二上模,以及一个支承在上述下模 夹持器的上表面上的第二下模,并且,上述上模夹持器用包括透明材 料在内的材料制成,所以使用者能通过该上模夹持器看到两个上模。
32.一种用于对一张要敷设在一成叠书页上的封面进行压痕和折 叠的设备,上述设备包括:
一个底座部件,它有一个封面接受表面,用来接受要压痕的封面;
一个压痕构件,它安装在上述底座部件上并且设计成能对放置在 上述封面接受表面上的封面沿着上述封面接受表面的一条压痕轴线压 痕;以及
一个封面对准机构,它位于上述底座部件上,能沿着一条与上述 压痕轴线垂直的对准轴线运动,上述封面对准机构包括一个第一构 件,它构成用于容纳上述封面的一条边缘的第一止挡,和一个支承在 上述第一构件上的第二构件,它构成用于容纳上述封面的所述边缘的 第二止挡,并且,上述第一和第二构件能互相作相对运动。
33.如权利要求32所述的设备,其特征在于,上述第一构件和第 二构件借助于磁连接在一起。
34.如权利要求33所述的设备,其特征在于,上述第一和第二构 件借助于磁力连接在上述底座部件上。
35.如权利要求32所述的设备,其特征在于,上述压痕构件是用 透明材料制成的,所以使用者至少能看到上述封面沿着压痕轴线的一 部分。
36.如权利要求32所述的设备,其特征在于,它还包括一个夹紧 元件,这个元件安装在上述底座部件上,并且具有一条与上述压痕线 平行的边缘,这条压痕线形成一条沿着封面接受表面的封面折叠线, 并且,上述第二构件还有一个用于接受上述封面的所述边缘的第三止 挡,而且上述第二止挡的位置定在上述第一和第三止挡的中间,并且 上述第二与第三止挡之间的间距基本上等于上述压痕轴线与上述封面 折叠线之间的间距。
37.如权利要求36所述的设备,其特征在于,上述夹紧元件能在 敞开位置与夹紧位置之间运动,在上述敞开位置上,一张封面可以插 入上述夹紧元件与封面接受表面之间,在上述夹紧位置上,上述夹紧 元件的所述边缘沿着封面折叠线与封面接合。
38.如权利要求37所述的设备,其特征在于,上述夹紧元件具有 一个从上述夹紧元件的所述边缘向上延伸的折叠表面。
39.如权利要求38所述的设备,其特征在于,上述夹紧元件的折 叠表面与上述封面接受表面之间形成一个基本上小于90度的度。
40.如权利要求39所述的设备,其特征在于,上述第一构件还形 成一个用于接受上述封面的一条边缘的第四止挡,并且上述第四止挡 被定位在上述第一止挡与压痕轴线的中间。
41.如权利要求32所述的设备,其特征在于,上述第一构件具有 一个第一挂件,上述第二构件具有一个第二挂件,并且,上述第一和 第二挂件在它们之间形成一成叠书页的接受区域,用于容纳上述成叠 书页的一条边缘,所以,上述第一和第二止挡的位置可以隔开一个与 上述成叠书页的厚度相对应的距离。
42.如权利要求32所述的设备,其特征在于,上述封面对准机构 还具有能提供在上述第一和第二止挡之间中间点上之视觉标记的视觉 标记机构。
43.如权利要求42所述的设备,其特征在于,上述视觉标记机构 包括一个相对于上述第一和第二构件中的一个构件被固定的第一对准 元件,以及一个相对于上述第一和第二构件中的另一个构件被固定的 第二对准元件。
44.如权利要求43所述的设备,其特征在于,在上述第一和第二 对准元件的一部分上分别具有一个第一和第二对准标记,并且,上述 第一对准元件的一部分重叠在上述第二对准元件的一部分上,并且, 上述第一对准元件是用透明材料制成的,所以,使用者能够通过上述 第一对准元件看到上述第一和第二对准标记之间的明显的交点。
45.如权利要求44所述的设备,其特征在于,上述第一和第二标 记各自具有一条线性的标记,所以,在上述第一和第二对准标记之间 的明显交点便形成一条十字准线,而且,上述第一和第二线性标记被 设置成相对上述对准轴线为一同样的锐角。
46.用于对要敷设在一成叠书页上的封面进行压痕和折叠的设 备,上述设备包括:
一个底座部件,它具有用来接受要压痕的封面的封面接受表面;
一个压痕构件,它安装在上述底座部件上并且设计成能对放置在 上述封面接受表面上的封面沿着上述封面接受表面的一条压痕轴线压 痕;
一个安装在上述底座部件上的夹紧机构,它能在一个敞开位置与 一个夹紧位置之间运动,在上述敞开位置上可以把一张封面定位在上 述封面接受表面上,在上述夹紧位置上上述夹紧机构把一张封面固定 在上述封面接受表面上;
一个折叠构件,它有一条与上述压痕线平行的边缘,当上述夹紧 机构处于夹紧位置时,上述边缘至少基本在上述封面接受表面的整个 宽度上沿着上述封面接受表面上的一条封面折叠线延伸;以及
一个在上述底座上的封面对准机构,该机构包括一个用于接受一 张封面之一条边缘的第一止挡,和一个用于接受该张封面之一条边缘 的第二止挡,并且,上述第一和第二止挡被定位得互相之间的距离基 本上等于上述封面折叠线与上述压痕轴线之间的距离。
47.如权利要求46所述的设备,其特征在于,上述压痕结构包括 一个由上模夹持器支承的上模,并且该上模夹持器具有上述折叠构 件。
48.如权利要求47所述的设备,其特征在于,上述上模夹持器包 括透明的材料,所以使用者能看到上模。
49.如权利要求48所述的设备,其特征在于,上述封面对准机构 能沿着一条与上述压痕轴线垂直的对准轴线移动,并且上述封面对准 机构包括一个具有上述第一和第二止挡的第一构件,和一个具有一个 用于接受上述封面一条边缘的第三止挡的第二构件,并且上述第一和 第二构件能互相作相对运动。
50.如权利要求49所述的设备,其特征在于,上述第一构件包括 一个第一挂件,而上述第二构件包括一个第二挂件,并且,上述第一 和第二挂件在它们之间形成了一个成叠书页接受区域,用于容纳上述 成叠书页的一条边缘,这样,上述第二和第三止挡可以定位在隔开的 距离与上述成叠书页相对应的位置上。
51.如权利要求50所述的设备,其特征在于,上述第一和第二构 件以及上述底座部件用磁力连接在一起。
52.如权利要求46所述的设备,其特征在于,当上述夹紧机构处 于敞开位置时,上述夹紧元件位于上述封面接受表面的下方,而当上 述夹紧机构处于夹紧位置时,上述夹紧元件向上移动与一张封面接 合。
53.如权利要求52所述的设备,其特征在于,它还包括一个设置 在上述封面接受表面上方的支承元件,并且,当上述夹紧机构处于夹 紧位置时,上述夹紧元件迫使一张封面靠压在上述支承元件上。
54.如权利要求53所述的设备,其特征在于,上述支承元件包括 上述折叠构件。
55.如权利要求54所述的设备,其特征在于,上述底座部件在上 述支承元件下方的封面接受表面上有许多孔,并且,上述夹紧元件有 许多夹持元件,当上述夹紧机构处于夹紧位置时,这些夹持元件分别 向上穿过这许多孔。
56.如权利要求55所述的设备,其特征在于,上述压痕结构包括 沿着上述压痕轴线设置的上模和下模,并且,上述支承元件支承着上 述上模。
57.如权利要求56所述的设备,其特征在于,它还包括一根驱动 轴,当驱动轴转动时,便使得上述上模和下模啮合和松开,并且使上 述夹紧机构在打开和夹紧位置之间运动。
58.用于对一张要敷设在一成叠书页上的封面进行压痕和折叠的 设备,上述设备包括:
一个底座部件,它具有一个封面接受表面用来接受要压痕的封 面;
一个压痕构件,它安装在上述底座部件上并且设计成能对放置在 上述封面接受表面上的封面沿着上述封面接受表面的一条压痕轴线进 行压痕;以及
一个封面对准机构,它被定位于上述底座部件上并能沿着一条与 上述压痕轴线垂直的对准轴线运动,上述封面对准机构包括一个具有 用于定位上述封面的一条边缘的第一导向件的第一构件和一个具有用 于定位上述封面之所述边缘的第二导向件的第二构件,并且,上述第 一和第二构件能互相作相对运动。
59.如权利要求58所述的设备,其特征在于,上述第一构件和第 二构件借助于磁力连接在一起。
60.如权利要求59所述的设备,其特征在于,上述第一构件和第 二构件借助于磁力连接到上述底座部件上。
61.如权利要求60所述的设备,其特征在于,上述第一和第二导 向件分别具有在第一和第二构件上形成的止挡。
62.如权利要求58所述的设备,其特征在于,它还包括一个夹紧 元件,这个元件安装在上述底座部件上并且具有一条与上述压痕线平 行的边缘,这条压痕线与上述封面接受表面上的一条封面折叠线重 合,并且,上述第二构件还有一个用于定位上述封面之所述边缘的第 三导向件,而且上述第二导向件的位置定在上述第一和第三导向件的 中间,并且上述第二与第三导向件之间的间距基本上等于上述压痕轴 线与上述封面折叠线之间的间距。
63.如权利要求62所述的设备,其特征在于,上述夹紧元件能在 敞开位置与夹紧位置之间运动,在上述敞开位置上,一张封面可以插 入上述夹紧元件与封面接受表面之间,在上述夹紧位置上,上述夹紧 元件的边缘沿着封面折叠线与封面接合。
64.如权利要求63所述的设备,其特征在于,上述夹紧元件具有 一个从该夹紧元件之所述边缘向上延伸的折叠表面。
65.如权利要求64所述的设备,其特征在于,上述夹紧元件的折 叠表面与上述封面接受表面之间形成一个基本上小于90度的角度。
66.如权利要求63所述的设备,其特征在于,上述第一构件还形 成一个用于定位上述封面的一条边缘的第四导向件,并且上述第四导 向件设置在上述第一导向件与压痕轴线的中间。
67.如权利要求58所述的设备,其特征在于,上述第一构件具有 一个第一挂件,上述第二构件具有一个第二挂件,并且,上述第一和 第二挂件在它们之间形成一成叠书页的接受区域,用于容纳上述成叠 书页的一条边缘,所以,上述第一和第二导向件的位置可以隔开一个 与上述成叠书页的厚度相对应的距离。
68.一种用于对一张要敷设在一成叠书页上的封面进行压痕和折 叠的方法,上述方法包括下列步骤:
提供一种压痕设备,这种设备具有封面接受表面,并且能够在上 述封面接受表面上沿着一条压痕轴线对上述封面压痕,并且还包括一 个封面对准机构,这个机构具有一个第一导向件和一个能相对于上述 第一导向件运动的第二导向件;
将上述第一和第二导向件定位,以使上述第一和第二导向件之间 的距离对应于上述成叠书页的厚度;
把上述封面定位在上述封面接受表面上,以使上述封面处于一个 相对于上述压痕线选定的位置上;
将上述封面对准机构和封面定位,以使上述封面的一条边缘与在 上述对准机构上选定的位置重合;
当上述封面的边缘与上述第一导向件重合时,驱动上述压痕装 置,于是就在封面上沿着一条所要求的第一折叠线压痕;
在驱动上述压痕装置之后,移动上述封面,使得上述封面的边缘 与上述第二导向件重合;
驱动上述压痕装置,于是便沿着一条所要求的第二折叠线在上述 封面上压痕,并且在上述所要求的第一和第二折叠线的压痕之间的间 距与上述成叠书页的厚度相对应;以及
沿着上述所要求的第一和第二折叠线折叠上述封面。
69.如权利要求68所述的方法,其特征在于,上述在对准机构上 选定的位置在上述第一和第二导向件的中间。
70.如权利要求69所述的方法,其特征在于,在上述两次驱动步 骤之后,在上述折叠步骤之前,上述方法还包括下列步骤:
重新定位上述封面,以使所要求的第二折叠线定位在上述封面接 受表面上的一条折叠轴线上方,并且,使这条折叠轴线的位置移离上 述压痕轴线,并且使所要求的第二折叠线设置在上述所要求的第一折 叠线与上述压痕轴线的中间;
沿着所要求的第二折叠线向一个方向折叠封面,使得上述封面在 所要求的第二折叠线与封面边缘之间的那一部分抬起来,离开上述封 面接受表面;
把成叠书页定位在上述封面接受表面上,使该成叠书页的一条边 缘沿着上述折叠轴线定位,并将封面的这一部分靠接在所要求的第一 和第二折叠线之间。
71.如权利要求70所述的方法,其特征在于,上述封面对准机构 包括一个第三导向件,它与上述第二导向件离开一个与上述压痕轴线 和折叠轴线之间的距离相对应的距离,并且,上述重新定位步骤包括 将上述封面重新定位,以使上述封面的边缘与上述第三导向件重合。
72.如权利要求70所述的方法,其特征在于,上述压痕装置包括 一个在上述封面接受表面上方并且具有一条布置在上述折叠轴线上方 之支承元件边缘的支承元件,并且,在重新定位上述封面之后,在进 行折叠(封面)的过程中,将上述封面围绕着上述支承元件边缘折叠。
73.如权利要求70所述的方法,其特征在于,上述支承元件包括 一个能从其中上述夹紧元件与上述封面接合的接合位置移动到一个离 开上述接受表面之移位位置的夹紧元件,并且,在重新定位之前,该 方法还包括使上述夹紧元件移动到上述移位位置。
74.如权利要求70所述的方法,其特征在于,在将上述成叠书页 定位之后,把一粘接剂敷设在上述成叠书页上,并且对成叠书页和封 面加压到一起,借助于上述粘接剂使上述成叠书页粘附在上述封面 上。
75.如权利要求74所述的方法,其特征在于,在沿着上述要求的 第一和第二折叠线折叠上述封面之前,该方法还包括抬起上述成叠书 页和封面,使其离开上述封面接受表面。
76.如权利要求72所述的方法,其特征在于,上述压痕装置包括 上模和下模,并且上述上模由上述支承元件支承,并且使上述压痕装 置的驱动包括使支承元件向下并向着上述封面接受表面移动。
77.一种把封面粘贴在一叠成叠书页上的方法,这一成叠书页具 有一层用于使封面固定在上述成叠书页上的粘接剂,上述方法包括下 列步骤:
把上述封面放置在一个封面接受表面上;
对在上述封面接受表面上的封面沿着所要求的第一和第二折叠线 压痕,并且上述第一和第二折叠线之间的距离与上述成叠书页的厚度 相对应;
在上述压痕步骤之后,沿着上述第二折叠线支承上述封面;
在上述支承的过程中,沿着上述第二折叠线折叠上述封面,于是 封面就在上述所要求的第一折叠线处离开上述封面接受表面;
把一成叠书页定位在上述接受表面上,使成叠书页的边缘在所要 求的上述第一和第二折叠线之间的区域上接触抬起来的封面;
用压力把上述成叠书页和封面压在一起,于是封面就至少部分地 由上述粘接剂固定在上述成叠书页上;
在上述加压步骤之后,从上述封面接受表面上取下上述成叠书页 和封面;以及
沿着上述所要求的第一和第二折叠线折叠上述封面,于是封面就 包裹在上述成叠书页的边缘上。
78.用于对一张要粘贴在一成叠书页上的封面进行压痕和折叠的 设备,上述设备包括:
一个底座部件,它具有一个封面接受表面用来接受要压痕的封 面;
一个压痕构件,它安装在上述底座部件上并且设计成能对放置在 上述封面接受表面上的封面沿着上述封面接受表面的一条压痕轴线进 行压痕;以及
一个封面对准机构,它被定位于上述底座部件上并能沿着一条与 上述压痕轴线垂直的对准轴线运动,上述封面对准机构包括一个第一 构件,这个构件形成用于接受上述封面的一边缘的第一导向件,和一 个第二构件,这个构件形成用于定位上述封面之所述边缘的第二导向 件,并且上述第一和第二构件能互相作相对运动,还包括一个用于在 上述第一和第二导向件之间接受上述封面的一条边缘的第三导向件。
79.如权利要求78所述的设备,其特征在于,上述第三导向件的 作用是把上述封面之所述边缘定位在上述第一和第二导向件之间距离 的一半上。
80.如权利要求78所述的设备,其特征在于,上述第三导向件包 括一个安装在上述第一构件上的第一可视标记和一个安装在上述第二 构件上的第二可视标记,并且上述第一和第二可视标记互相重叠形成 一条十字准线。
81.如权利要求80所述的设备,其特征在于,上述第一和第二导 向件分别包括形成于上述第一和第二构件之相应的第一和第二台阶。

说明书全文

技术领域

发明一般涉及书籍的装订,具体的说,涉及为被装订的书芯准 备和粘贴书籍的封面,做成一本软封面的书籍。

背景技术

使用粘接剂带子的书籍装订设备正在日益广泛地使用。1998年12 月18日申请的,名称为“书籍装订的设备和方法”的美国申请No. 09/216,281中公开了一种这种设备的现有技术。今后将日益明显,公 开在上述‘281申请中的这种装订设备和相关的方法的一个缺点涉及把 封面固定在装订好的书页上这个最后的步骤。这个步骤需要一定的技 巧,因而不利于生产大量的书籍。
因此,需要一种改进的方法和设备,来完善软封面书籍的生产。 这样,就能使书店保持有限库存量的可供选择的软封面书名品种。当 顾客进入书店购买可供选择的软封面的若干书籍时,店员就能方便地 从互联网或者其它来源下载其正文。然后,在顾客等待的时候,当时 就可以把整本书打印出来。然后,再由只需要经过很少的训练和很少 的书籍装订技术的店员,制作出事先印好的软封面,并将其粘贴在这 本书籍上。这样,就可以实际利用大量的书名,并且能根据需要来生 产书籍,而不需要保持大量的书籍库存。
为了能更完整地了解本发明,下面将描述以上提到的现有技术中 的装订书籍的构件和设备。请参阅附图,图1A是现有技术的装订书籍 的构件1的一个实施例中各种层分解后的立体图。在本实施例中,装 订书籍的构件1包括一长形的衬板6,其长度与要装订的成叠的书页 (图中未示出)相当,其宽度则超过成叠书页的厚度,超过的量至少 使得衬板6的两侧的边缘能绕过成叠书页的边缘,并稍稍盖住成叠书 页的首页和末页,如下面所要描述的。衬板6通常用可成形的材料, 例如重磅纸张制造。
在衬板6的一个表面上敷设了一层压敏粘接剂3,而在衬板的另一 个相反的表面上则敷设了一层热敏粘接剂基体4。上述压敏粘接剂层3 一般是永久性的装订粘接剂,一旦由于加压而产生粘接作用,就会产 生相对永久性的粘合。明尼苏达州,St·Paul市的H.B.Fuller公司 销售的,牌号为HL-2593的粘接剂就是这种压敏粘接剂。H.B.Fuller 公司的压敏粘接剂可以承受的温度高达425°F而不会分解。压敏粘接 剂3承受高温的能是很重要的,因为,装订书籍的构件1在装订过 程中要承受很高的温度,下文中将对此作详细的描述。压敏粘接剂的 厚度优选为0.003到0.005英寸。
如图1A所示,在压敏粘接剂层3上覆盖一层可揭掉的衬垫5,在 压敏粘接剂3与周围环境之间起隔离层的作用。这种可揭掉的衬垫5 优选是涂敷了的纸,例如,威斯康星州,Menasha市的Akrosil公 司制造的,牌号为SiloxTMSBL60SC F1U/F4B的这种纸。这种涂敷过的 纸的表面可以具有不同的剥离强度,当具有很低的或者容易剥离的强 度时,表示用很小的力就能分离这种纸,而当具有很高的或者难以剥 离的强度时,就表示需要相当大的力量才能将其分离。牌号中的F4B 表示,衬垫与压敏粘接剂层3接触的表面的剥离强度是中等剥离强度, 而牌号中的FIU表示,在衬垫相反的表面上具有较低的或容易剥离的 强度。
上述热敏粘接剂的基体4包括一层沿着衬板6的中轴线延伸的中 央粘接剂带4A,和一对外粘接剂带4B。中央粘接剂带4A中的粘接剂 是粘度较低的热敏粘接剂,是用于把书页装订在一起的主要粘接剂。 中央粘接剂带4A的厚度一般为0.015英寸。新泽西州,Bridgewater 市的National Starch & Chemical公司销售的,牌号为Cool Bind 34-1301的粘接剂,是适合于用作中央粘接剂带4A的粘接剂。中央粘 接剂带4A的长度优选为稍短于装订书籍的构件1的全长,所以在端部 有没有中央粘接剂带4A的间隙。此外,上述中央粘接剂带4A的宽度, 至少等于要装订的成叠书页13的厚度,结果,所有成叠书页的每一页 就都暴露于低粘度的粘接剂。
外粘接剂带4B由粘度较高的热敏粘接剂构成,当它起作用时具有 很高的粘接性能。外粘接剂带4B的作用是把衬板6固定在成叠书页的 第一页和最后一页上。外粘接剂带4B的长度优选为衬板6的全长,其 厚度为0.010英寸。由明尼苏达州,St·Paul市的H.B.Fuller公司 销售的,牌号为HB HL-1777的粘接剂可用作上述外粘接剂带4B。
图1A中的装订书籍的构件还包括一层介于在上述粘接剂基体4与 衬板6之间的底衬粘接剂层7。这种底衬粘接剂是热敏粘接剂,并且比 较薄,通常为0.003英寸厚。上述底衬粘接剂的类型优选与用于外粘 接剂带4B的粘接剂相同,起隔离带的作用,以防止低粘度的中央粘接 剂带4A通过衬板6。此外,这种底衬粘接剂还防止中央粘接剂带4A 中的所有低粘度粘接剂被吸入成叠书页之间,这样将使得在书页的边 缘与衬板6之间基本上不剩下粘接剂。
下面,依次描述把图1A中装订书籍的构件1敷设在成叠书页(书 芯)13上,和用于装订成叠书页的方式。不过,一当成叠书页装订好 之后,构件1和成叠书页13就成为如图4所示的形状。由图4可见, 构件1位于成叠书页13的装订边缘上。请注意,在装订程序的这一阶 段,装订好的成叠书页13并没有封面,成叠书页的顶部是第一页,而 其底部是最后一页。
如图中所示,由于用手工去除了可剥离的衬垫5而将压敏粘接剂3 露出来了。如图5所示,一张封面总成或书籍的封面2被定位在一个 平坦的表面上。然后,小心地把要装订的书芯13被定位在封面2上方, 使这一叠书页与封面的右边部分对齐,并且成叠书页的要装订的边缘 被定位在靠近该封面的中心。对齐之后,把成叠书页13下放在书籍的 封面2上,于是,暴露出来的粘接剂的底部分便与封面接触。一旦接 触之后,就不可能让成叠的书页13与封面2重新对齐了,因为这种粘 接剂是永久性的。因此,在第一次就正确地对齐是很重要的。已经发 现,可以把被称作木匠尺的“L”形尺子放置在工作面上,并用它来 实现对齐。特别地,下面要描述的本发明主要说明书籍装订过程中的 这个步骤。
如图6所示,一当成叠书页13正确地定位在封面总成2上时,就 用手工把该封面总成围着要被装订的书页之边缘折叠过来。要在封面 总成2外表面的书脊区域施加压力,以保证封面总成上有压敏粘接剂 的全部面积都固定住。这样,就制作成了一本具有封面总成2的装 好了的书籍,该封面总成形成了前、后封面和书脊。
图7是使用第一实施例的书籍装订构件1的装订好了的书籍的横 断面端部图,该构件未按照比例画出,以便能看到全部不同的层次。 优选地,封面总成2都在两张封面的位置上预先做出压痕,这样,才 能在这两个正确的位置上方便地折叠封面总成2。在前封面稍微离开书 脊的位置上可以加一条第三压痕,当前封面打开时,这条压痕形成一 条折叠线。封面总成2可以用任何类型的印刷工艺,包括利用热敏油 墨的印刷工艺,事先印刷好,因为,当使用上述第一实施例中的装订 书籍的构件1时,不会再提高这种封面总成的温度了。
请注意,这种封面总成2只要盖住具有压敏粘接剂3的书脊部分 就可以。图9A表示一个装订好的书籍的横断面,如图7中所描述的那 样,其中的封面总成把书籍的前页、后页和书脊一起都盖住了。图9B 中所表示的装订好的书籍,其封面总成2只盖住前页和书脊,而后页 只盖住了很少一部分。最后,图9C中所表示的装订好的书籍,其封面 总成2只盖住了书脊,其前页和后页只盖住了很少一部分,只够盖住 压敏粘接剂。
下面,描述第一实施例中在成叠书页13上敷设书籍装订构件1, 把成叠书页装订起来的方式。本发明的一个突出的优点是可以使用已 有的市售的装订机来实现这种装订程序。在美国专利文献No. 5,052,873中描述了这种机器,该文献的内容全部作为本申请的参考 文献。在美国专利文献No.5,052,873中所提出的装订程序,使用在 上文中提到过的美国专利文献No.4,496,617中所公开的,普通的粘 接带。
图2表示了一台在美国专利No.5,05 2,873中描述过的,普通的装 订机8。装订机8上有要装订的,插入机器输入口中的成叠书页13。 成叠书页的厚度是自动进行测量的,并且显现出适当宽度的书籍装订 构件1。如果是普通的粘接剂带,则装订构件1优选地可以有三种宽 度,以便与不同宽度的成叠书页13相配。这三种宽度是“窄”、“中 等”和“宽”,对于每一种装订构件1的宽度,都要更换上述中央粘 接剂带4A的宽度。装订机8会规定一种装订构件1的宽度,这种构件 1所具有的中央粘接剂带4A的宽度至少是测量到的成叠书页13的厚度 那样宽。然后,用手工把宽度适当的装订构件1送入装订机8的带子 进料口。然后装订机正确地确定装订构件1相对于成叠书页13的边缘 的位置,并像下面所描述的那样综合施加压力和加热,自动完成装订 程序。
上述各个装订程序示意地表示于图3A到图3E中。在端视图中表 示了成叠书页13和装订构件1。请参阅图3A,要装订的成叠书页13 在放入之后,被夹紧在一对夹板10和11之间,并在一开始由一块常 温的台板9支承。带子定位装置(图中未示出)使事先送入装订机的 装订构件1定位,结果,粘接剂基体4便朝向成叠书页13。构件1相 对于成叠书页13的垂直位置根据已经测量出来的成叠书页的厚度自动 确定。对于薄的成叠书页13就把构件1定位得比较高些,这样,构件 1的边缘就能均匀地盖住装订好的成叠书页的前页和后页。同样,对于 厚的成叠书页就把构件1定位得稍微低些。一块具有旋转块12A和非 旋转块12B的加热了的台板定位在朝向上述装订构件1的位置上。两 块台板12A和12B的长度至少与成叠书页的长度和长形装订构件1的 长度一样。
如图3B所示,成叠书页13离开常温的台板9,沿横向朝着旋转台 块12A移动。这一运动是由支承和移动该成叠书页的夹板10和11完 成的。成叠书页13的下部被迫靠压在加热了的旋转台板部分12A上, 并且装订构件1的一条边缘位于上述台板部分12A与成叠书页13之 间。请注意,在以上这些附图中,没有表示出在该程序的这一时刻, 支承成叠书页13的相对两侧面的装订机构件。施加在上述装订构件1 的一条边缘上的总的热量和压力使得若干外粘接剂带4B(图1A)中的 一条带子起作用。于是,就在构件1与成叠书页13的首页之间形成了 粘接连接或者密封。由于上述这些外粘接剂带4B在起作用时粘性很 大,所以,当成叠书页如图3C所示的那样离开加热了的旋转台板部分 12A时,装订构件1仍然粘接在成叠书页13的首页上。
如图3D所示,旋转台板部分12A旋转90度,于是,旋转的和固 定的这两块台板12A和12B构成了平坦的上表面。这样,就能让成叠 书页13在这两块台板上向右移动。这一运动使得装订构件1绕着成叠 书页13的下边缘被折叠过来。装订机8在这个位置上作短暂的停留, 这样,中央粘接剂带4A就有时间熔融,并能借助于成叠书页13每一 页之间的毛细管作用而向上流动,从而用粘接剂将这些书页完全湿 濡。然后,旋转台板部分12A再旋转90度,回到图3E所示的原来位 置。这样,就使得装订构件1中剩余的边缘绕着成叠书页13的边缘折 叠起来,并且将剩余的外粘接剂带4B定位在朝向成叠书页13的末页。 然后,迫使成叠书页13靠在上述旋转台板部分12A上,使外粘接剂带 4B起作用,形成最后的粘接剂连接。然后,把装订好的成叠书页13 从装订机上取下来,冷却几分钟,于是,粘接剂就有机会凝固。然后, 像以前关于图4、5和6所描述的那样,把封面总成2固定在成叠书页 上。
请注意,没有衬板6也能够完成上述第一实施例中的装订构件1。 在这种情况下,底衬粘接剂层7直接敷设在压敏粘接剂层3上。并且 可剥离的衬垫5,在以上有关图3A到图3E所描述的装订程序中,具有 起衬板和支承构件1的作用的附加功能。
图1B表示现有技术中的装订构件的另一个实施例。图1B中的第 二种构件1具有与图1A中的第一实施例的构件类似的粘接剂基体4。 设置了具有与第一实施例同样形状的衬板6,并且还有与图1A中的粘 接剂层7类似的,底衬粘接剂层7。除此之外,第二实施例中的构件1 还没有第一实施例中的压敏粘接剂3。
使用第二实施例的构件1来装订成叠书页13的方式与第一实施例 相同。一旦采用普通的装订机8完成了图3A到3E中的各个步骤,就 可以冷却装订好的成叠书页。然后,如图4所示,以与揭下该可剥离 衬垫5基本相同的方式,用手工从成叠书页上把衬板6拆除下来。这 样,第二实施例中的衬板6也起可剥离的衬垫的作用。
拆除了衬板6,该底衬粘接剂层7就暴露出来了。然后,利用该粘 接剂层7和剩余的粘接剂基体4把封面总成2固定在被装订成叠书页 13上。由于这些粘接剂都是热敏性的,所以必须重新加热粘接剂,才 能将它们用于上述目的。下面将要描述,很可能还要再一次使用普通 的装订机8,来完成把封面总成2装在被装订成叠书页13上的程序。
首先,把尺寸合适的封面总成2放置在一个平坦的表面上,然后 把成叠书页13定位在该总成的上面,其方式基本上与以前在第一实施 例中所描述的一样。把封面总成2绕着成叠书页13折叠到所要求的最 终位置。优选地,上述总成被预先形成压痕,以便于完成这个工步。 由于此时粘接剂还不能起作用,所以,与第一实施例相比,完成正确 的定位就稍微容易一些。然后,把封面总成/成叠书页的组合物2、13 插入普通的装订机8中,小心地将封面总成2保持在其位置上,直到 该组合物被机器的夹板10和11(图3A)所夹住。为了实现安装上述 封面总成2的程序,装订机8必须稍微改装一下,因为在正常情况下, 如图2所示的那样,当用手工把装订带输入机器时,需要启动机器。 这种改装很简单,只要模仿检测到有一条装订带被送入这台机器中。 或者,也可以把一条装订带暂时插入该机器8中,使其启动,以便开 始上述程序,然后,再很快地把这根装订带从机器中撤出来,因为, 装订带是不需要的,并且不应该存在。
图8A表示一本书14,这本书具有装入装订机8内,并且搁在常温 的台板9(图中未示出)上的,装订好的成叠书页13和折叠好的封面 总成2。书14用相对的夹板10和11(图中未示出)来固定。在装订 机的程序中,这一点与图3A中所表示的相对应,其中,正要把装订构 件1敷设在成叠书页13上。请注意,图8A并没有像图3A中那样包括 一装订构件,因为这种构件事先已经敷设好了。然后,迫使成叠书页 13靠压在加热了的台板部分12A上,于是一条外粘接剂带4B便起作 用,并在封面总成2与成叠书页13的首页之间受到压缩,如图8B所 示。这一点与装订机8的程序中的图3A相对应。这样,就在成叠书页 13与封面总成2之间形成了第一粘接剂密封结构。
然后,如图8C所示,带有封面2的成叠书页13离开加热了的台 板部分12A和12B,然后,如图8D所示,旋转台板部分转动90度。 然后,把成叠书页13放置在加热了的台板部分12A和12B上,于是, 便在成叠书页13的边缘与形成书脊的部分封面2之间形成密封结构。 总的说来,图8C和8D分别与图3C和3D相对应。
然后,旋转台板部分12A反向转动90度,于是,如与图3E相对 应的图8E所示,成叠书页13和台板部分12A就被压在一起。由于加 热和加压的结果,就在封面2与成叠书页13的末页之间又形成了一层 粘接剂密封结构。这样就完成了装订程序,可以把装订好的书从装订 机上取下来,进行冷却。
由于在第二实施例中使用装订构件1时要对封面总成2加热,所 以封面总成上的印刷必须使用对热不敏感的油墨。此外,在制造书籍 装订构件时,衬板6必须用能够支承涂敷在衬板上的各种熔融粘接剂 的材料制成,并且在从图3A到3E的装订过程中能够提供足够的支承, 使得构件1能被装订机8所操纵和加热,以便完成这一程序。还有, 衬板6必须用具有足够高的解脱值的材料制成,以便能用手工把衬板 从装订的书籍13上分离开来。已经发现,第二实施例中的衬板材料不 应含有自由硅,因为已经发现硅会污染粘接剂,破坏其粘接性能。因 此,这种材料必须是经过完全反应的硅基材料,或者非硅基材料。上 述衬板可以用一种具有能复原的粘接剂的衬垫材料制成,例如,由明 尼苏达州,St Paul市的3M公司的工业胶粘带和特种产品分部出售的, 牌号为ReMount 6091的产品。
图1C是一种普通书籍装订构件的第三实施例的分解图。除了用一 种溶剂作用的粘接剂15来代替压敏粘接剂3之外,第三实施例与第一 实施例(图1A)相同。这一特点取消了可剥离的衬垫,例如第一实施 例中的衬垫5。这种溶剂作用的粘接剂15必须能承受在图3A到3E所 表示的装订程序中所产生的高达425°F的温度。一种适用的溶剂作用 的粘接剂是由依利诺斯州,Spring Grove市的Frank T.Ross and Sons 公司所销售的,牌号为Weldbond的粘接剂。这种Weldbond粘接剂可 以由或者酒精使其起作用。
采用第三实施例的书籍装订构件1装订成叠书页13的方式与上述 第一实施例相同,只是在把被装订的成叠书页13放置在封面总成2上 之前,暴露出来的粘接剂15必须用水或者酒精将其激活。由于封面总 成2不再受到高温的作用,因此可以采用需要热敏油墨的印刷技术来 印刷封面总成2。
本发明大大方便了使用以上所陈述的书籍装订构件和类似的构件 来装订一本书籍。与精确而快速地把成叠书页13定位在封面2上,并 把封面2绕着上述成叠书页折叠起来的技术一起,还公开了精确而快 速地在封面2上压痕的技术。本技术领域的技术人员在阅读了下面对 本发明的详细说明之后,将会清楚地了解本发明以上的和其它的优 点。
附图的简述
图1A是普通的书籍装订构件第一实施例的各层的分解图;
图1B是普通的书籍装订构件第二实施例的分解图;
图1C是普通的书籍装订构件第三实施例的分解图;
图2表示将普通的书籍装订构件插入一台普通的装订机中,以便 装订这种书页;
图3A~3E表示使用普通的书籍装订设备和图2中的装订机装订一 成叠书页的程序;
图4表示在书芯装订好之后,把可剥离的衬垫从第一实施例的普 通的书籍装订构件的压敏粘接剂上撕下来;
图5是在折叠封面之前把被装订的书芯放置在包裹书芯的封面上 的立体图;
图6表示包裹书芯的封面被折叠在书芯上,并且粘接在第一实施 例的普通装订构件的压敏粘接剂上;
图7是由第一实施例的普通书籍装订构件所装订之封面的书籍的 端视图;
图8A到8E表示使用第二实施例的普通书籍装订构件,把封面固 定在被装订的成叠书页上的程序,此时,使用了图2中的装订机来激 活用于固定封面的粘接剂起作用;
图9A是具有包裹了书芯的前面、后面和书脊的封面的,装订好的 书籍的端视图;
图9B是具有包裹了书芯的书脊、前面、和后面的一小部分的封面 的,装订好的书籍的端视图;
图9C是具有包裹了书芯的书脊和前面和后面的一小部分的封面 的,装订好的书籍的端视图;
图10是本发明(主题)的装订设备的前视立体图;
图11是带有压痕的软封面的俯视图;
图12是安装在本发明的装订设备的基座装置上的阻挡部件的局部 立体图;
图13是表示上述阻挡部件的附加细节的立体图;
图14是上述阻挡部件的下阻挡构件的立体图;
图15是上述阻挡部件的上阻挡构件的立体图;
图16A和16B是上述阻挡部件的代表性的示意图,图中的上阻挡 构件处于两个不同的位置上;
图17是本发明的装订设备的上、下模具的代表性示意图;
图18是本发明的装订设备的压痕和夹紧部件的断面图;
图19A-19E是用于在软封面上压痕和折叠软封面的程序的有代表 性的程序;
图20是本发明的装订设备的立体图,图中的封面处于被折叠的位 置上;
图21是上述压痕部件的其它细节的局部断面图;
图22是本发明装订设备底部的局部横断面图,表示了上述压痕部 件的某些细节;
图23是上述压痕部件的分解立体图;
图24A-24C是上述压痕部件的凸轮轴转动的有代表性的示意图;
图25是夹紧与保持部件的分解立体图;
图26A和26B是表示上述夹紧和保持部件的附加细节的局部横断 面图;
图27和28是支承本发明的压痕部件的驱动轴轴承支架的各个 视图;
图29A到29D表示与另一种封面接受表面有关的细节,该接受表 面不会与要被封面的书芯上有暴露出来之粘接剂的书芯相粘接;
图30表示封面接受表面上的矩形开口,用于容纳能减少书芯粘接 在上述封面接受表面上之倾向的塑料杆;
图31表示在封面接受表面上的另一种楔形开口,用于容纳上面结 合图30说明的塑料杆;
图32A和32B是另一种压痕部件的凸轮轴转动的有代表性的示意 图;
图33是另一种阻挡部件实施例的平面图;
图34是图33中的阻挡部件的有代表性的横断面示意图;
图35A和35B分别是图33中的阻挡部件的上、下十字准线构件的 代表性示意图;
图36A、36B和36C分别是薄的、中等的和厚的成叠书页用的覆盖 的上、下十字准线构件的代表性示意图;
图37是另一种上模具夹持器用的驱动机构的示意图;
图38A和38B是图37中的另一种驱动机构的示意端视图,分别表 示上述压痕部件处于敞开位置和压痕位置;
图39A和39B是图37中的另一种驱动机构的封面夹紧机构的示意 正视图,其中,图39A表示夹紧机构处于敞开位置,而图39B表示夹 紧机构处于夹紧位置;
图40A和40B是图37中的另一种驱动机构的封面夹紧机构的示意 端视图,其中,图40A表示夹紧机构处于敞开位置,而图40B表示夹 紧机构处于夹紧位置;
图41是另一种上、下模具结构的示意图,表示用于在封面上形成 双压痕线的成对的模具;
图42是另一种驱动机构的驱动轴的示意图,表示用于驱动上述压 痕机构的双凸轮表面和用于驱动另一种夹紧机构的双凸轮表面的定 位;
图43A和43B分别是上述另一种驱动机构正处于对封面进行压痕 的压痕位置上时,驱动轴上的压痕和夹紧凸轮表面的横断面图;
图44A和44B分别是上述另一种驱动机构正处于中性位置上时, 驱动轴上的压痕和夹紧凸轮表面的横断面图;
图45A和45B分别是上述另一种驱动机构在折叠封面之前处于夹 紧位置上时,驱动轴上的压痕和夹紧凸轮表面的横断面图;
图46是能够按照本发明被装订封面的另一种成叠书页的示意端视 图。
发明概述
本发明公开了一种在要敷设在成叠书页的封面上压痕的设备和方 法。提供了一个具有封面接受表面的底座部件。在上述封面接受表面 下方设置了一个在上述整个封面接受表面宽度上延伸的下模夹持器。 一个也在横过上述整个封面接受表面宽度上延伸的下模被支承在该下 模夹持器的上表面上。在上述封面接受(表面)上方设置了一个在横 过上述整个封面接受(表面宽度上)延伸的上模夹持器。一个也在横 过上述整个封面接受表面(宽度)上延伸的上模并被支承在该上模夹 持器的下表面上。
上述设备还包括一个用来使上模夹持器在一个敞开位置与一个压 痕位置之间运动的驱动构件,在上述敞开位置上,能将一张要放置在 上述封面接受表面上进行压痕的封面插入上、下模之间,在压痕位置 上,上、下模与封面接触,进行压痕。上述上模夹持器用具有光学特 性的材料制成,能让使用者通过上模夹持器看到上模。在一个实施例 中,这种材料是透明的塑料。
本发明的详细描述
请参阅附图,图10是本发明的装订设备20的一个实施例的立体 图。这种装订设备能在装订程序中完成各种不同的工步,包括以比图6 中所示的更加优越的方式对书籍的封面2进行压痕,和把压痕后的书 籍封面2固定在被装订的成叠书页13上,下面将详细描述。
装订设备20具有底座部件22,一般,这种部件长为18 1/2英寸, 从前面到后面的宽度为14英寸,以便能容纳不同宽度尺寸的书籍。作 为优选,底座部件22主要用材制成。底座部件22有一个上表面, 或床面,该床面划分为第一封面支承表面22A和第二封面支承表面 22B,用它们以接受封面2。图11中示出一张作为例子的封面2。一般, 在压痕程序中,封面2的前部,即2A部分被定位在第一支承表面22A 上,而封面的后部2B则被定位在第二封面支承表面22B上。在定位封 面2时,已经印刷好的(或者要印刷的一面)朝上。优选地,支承表 面22A比支承表面22B长,例如长7 1/2英寸。
此外,图10中的装订设备可以在封面2上刻出两条压痕,包括把 封面的后部2B与书脊部分2C分开的压痕X,以及把封面的前部2A与 书脊部分2C分开的压痕Y。优选地,还在封面的前部2A上形成第三条 压痕Z,这条压痕Z既便于打开书籍,也改善了装订好的书籍的外观。 下面将要描述,另一种装订设备的实施例所形成的压痕都用成对的压 痕来代替压痕X和压痕Y。这种取消了压痕Z的成对的压痕一般离开大 约3/16英寸的距离,它既便于书籍的折叠,并能改善装订好的书籍的 外观。
装订设备20包括一个安装在上述底座部件22上,把这个底座部 件的表面分成两个支承表面22A和22B的压痕装置24。压痕装置24 包括阳模和阴模,这将在下文中详细说明。封面2放置在底座部件的 封面接受表面22A/22B上,然后再定位在上述两个模具之间。因此, 当模具被压在一起时,封面便在预定的位置上压出凹痕。在底座部件 22上还装有夹紧部件26,其作用是沿着压痕X把封面2向下夹紧在支 承表面22A上。这样就能让使用者沿着压痕X向上折叠封面2,然后再 方便而且准确地把封面2敷设在成叠书页13上。
一根第一导轨32沿着表面22B的边缘支承在上述底座部件上。一 根第二导轨34沿着表面22A的边缘支承在底座部件上,并且与上述第 一导轨对齐。导轨32和34整体上为D形横断面,其横断面的平坦侧 面朝向表面22A和22B。这两根导轨都用垫块32A、32B和34A支承在 底座部件表面的上方。
一根阻挡部件28安装在导轨34上,能够沿着该导轨朝接近和离 开压痕部件24的方向滑动。优选地,在实施例中的阻挡部件28具有 磁性元件,它能迫使这个阻挡部件向下靠压在钢制的表面22A上,这 样,在阻挡部件被移动到一个预定的位置上之后,就能停留在该位置 上。阻挡部件28有一个下阻挡构件36和一个上阻挡构件38,并且上 构件38能相对于下构件36移动。优选地,上、下阻挡构件都用钢制 成,并且带有磁性元件,以便当上构件与下构件的相对位置已经确定 在要求的位置上之后,能使上构件38与下构件36的相对位置停留在 该位置上。
由图12和13可以看到,下阻挡构件36有一对凸块36A和36B, 使用者可以捏住这两块凸块,使整个阻挡部件28沿着导轨34移动。 上阻挡构件38上设有一块凸块38A,以便使其相对于下阻挡构件36 运动。图13中,下阻挡构件36的零件都标志了点雕刻,以使其区别 于上阻挡构件38的零件。
图14是没有凸块36A和36B的下阻挡构件36的立体图。图15是 没有凸块38A的上阻挡构件38的立体图。下阻挡构件36有一个在导 轨34下方延伸,并且绕着该导轨34的环形构件40。上阻挡构件38 也有一个环形构件44,当它与下阻挡构件36组合在一起时,它穿过在 下阻挡构件36上形成的开口42,并且也绕着导轨34地延伸。因此, 下阻挡构件36的环形构件40被套装在上阻挡构件38的环形构件44 内,处于构件44与导轨34之间。当上阻挡构件相对于下阻挡构件36 移动时,上环形构件44便沿着在下阻挡构件上形成的开42的长度 平移。
图16A和16B是阻挡部件28的示意侧视图,该部件具有上、下构 件38和36。这两幅附图没有按比例画。图16A中的阻挡部件表示用于 比较薄的书籍13时,上、下构件互相之间的相对位置,而图16B中的 阻挡部件表示用于比较厚的书籍13时两者之间的相对位置。如下面将 要详细描述的,上述阻挡部件28构成了四个独立的止挡,书籍13的 边缘通过靠压在这些止挡上来定位。通常,每一个止挡高为0.030英 寸,而上述阻挡部件28的总厚度却只有0.120英寸左右,所以,当把 封面2放置在该阻挡部件28上时,它便几乎是平放在底座部件的封面 接受表面22A上(见图10和12)。上述阻挡构件完全可以做成视觉止 挡,而不是机械止挡,虽然这样做并不是最好的。
请参阅图16A,下阻挡构件36上形成了一对止挡36C、36D。止挡 36C和36D的相对位置是固定的,并且确定了压痕Y与Z之间隔开的距 离(图11),这一点下面还要详细说明。该上阻挡部件38限定止挡(位) 38B和38C。止挡38B与36D之间的相对间隔是由上、下阻挡部件38 与36的相对位置控制的,并且可以根据要装订的书籍的厚度来调整。 图16B表示阻挡部件28调整到了另一个位置上,这个位置能适应比用 图16A中所示的阻挡部件所装订的书籍更厚一些的书籍。止挡38B与 36D之间较大的间隔表明了这一点。
正如前面所指出的,压痕部件24延伸越过底座部件22的宽度。 图17是压痕部件24的主要零件简化后的端视图。图18是压痕部件24 和夹紧部件26的横断面立体图,在图中,这两个部件都安装在底座部 件22上。一上模夹持器48起支承在该模具夹持器的全长上延伸的, 钢制阳模50的作用。模具夹持器48的宽度约为2英寸,高度约为31/2 英寸,长度约为161/2英寸。模具50置入沿着模具夹持器48的长度 形成的一条凹槽内。模具夹持器48是用透明材料制成的,最好是商标 为Acrylic的塑料,这样使用者才能看到模具50和放置在模具下面的 封面2。可以用一种半透明的,挠性的粘接剂把模具50固定在模具夹 持器48内部,这样,就能很容易通过模具夹持器48看到最好是漆成 深颜色的模具50。3M公司制造的,名称为Scotch-Weld epoxy adhesive 2216B-A translucent的粘接剂就是这种粘接剂。也可应 用螺钉将模具固定到夹持器48上。模具夹持器48利用一种新颖的结 构被安装成能相对于底座部件22作垂直运动,这种结构不会妨碍使用 者通过夹持器48看到阳模50,这一点将在下文中说明。
由图18可见,钢制的模具夹持器52在阳模50的下方用一对凸缘 支承在底座部件22上,结果,模具夹持器52的上表面基本上与底座 部件22的支承表面22A和22B对齐。模具夹持器52上有一条半圆形 的凹槽54(见图17)一般其半径为0.030英寸,这条凹槽形成了阴模。 阳模50的下部具有相同的半径。工作时,使用者压下压痕手把56(见 图10),该手把便迫使上模夹持器48和上部的阳模50向着下方的阴 模54移动。所施加的总压力一般为200磅左右。这样,就使得定位在 两个模具之间的书籍封面2,在沿着两个模具的全长上压出压痕。
虽然可以使用半圆形的模具50和54,但已经发现,也可以使用基 本上呈矩形窄缝的阴模和基本上呈矩形的阳模。一般,这种阴模的宽 度为0.050英寸,深度为0.030英寸。阳模的宽度为0.028英寸,以 便在阳模与阴模壁之间形成0.011英寸的间隙。阳模的下边缘与阴模 的上边缘稍稍倒圆,以避免切断封面2。
下面还要详细描述,书芯13上的压敏粘接剂3在邻近夹紧部件26 的区域与封面接受表面22A接触。由于粘接剂3和表面22A的类型, 上述粘接剂可能会粘接在该表面上。图29A和29B表示另一种底座部 件22,它具有若干根塑料杆111,例如Teflon牌的塑料杆,这些塑料 杆定位在靠近表面22A的位置上,以消除书芯13粘接在上述表面上的 可能性。塑料杆111定位在四个隔开距离的位置上,使得这四根杆与 压痕模具垂直,并且这四根杆的端部都只到达上述夹紧和夹持部件的 加紧杆58的外边缘(见图10)。
这四根杆用一块由螺钉116固定在底座部件22的下表面上的支承 板112支承在下面(见图29C)。在底座部件22的上表面22A上有许 多矩形的窄缝114(图30)。从图29A可见,在上表面22A上形成了 用于容纳杆111的四条窄缝114。这些杆的直径一般为0.5英寸,而 窄缝的宽度为一英寸的11/32,所以在图29D中可以看到,杆111的 一部分凸出在底座部件22的表面22A的上面。杆111和窄缝114一般 长度都是4英寸。这些窄缝可以做成图31所表示的那样的楔形,紧靠 夹紧杆58那一端的宽度W2比另一端的宽度W1宽,例如前者宽为13/32 英寸,后者宽为11/32英寸。这就导致杆在W2这一端凸出在表面22A 以上的高度为0.040英寸,而靠近夹紧杆这一端凸出的高度为0.010 英寸。这种凸出高度的差别保证杆111靠近夹紧杆不会妨碍夹紧封面 2。
在描述驱动阳模50的机构之前,先对本发明的书籍装订设备的整 个工作过程进行一般的说明。首先,例如,使用图1A、1B或1C中所 示的装订构件装订一叠书页,形成如图4所示的,没有封面的书芯或 成叠书页13。书籍封面2在其前封面、后封面和书脊部分印刷上必要 的信息。书籍封面2的尺寸一般都稍大一些,以便敷设在被装订的成 叠书页13上之后,能够适当修正其边缘。如果粘接剂层是热敏性的, 例如图1B的结构中的粘接剂层7,则装订的程序便包括如8A、8B、8C、 8D和8E中所示的那些工步。此时,用于印刷封面2的油墨必须是耐热 的。
把封面2敷设在待装订的成叠书页上的程序包括测量成叠书页13 的厚度的第一工步。使用者把成叠书页13的一条边缘定位在阻挡部件 (例如,图10)的凸块36A与38A之间。然后,使用者同时移动凸块 36A与38A,使这两块凸块与成叠书页的首页和末页接触。在图16A和 16B中可以看出,这一工步调整了上、下阻挡构件36与38的相对位置, 结果,如前面所指出的,止挡38B与36D之间的距离就等于成叠书页 13的厚度。一旦上阻挡构件38固定了相对于下阻挡构件36的位置, 使用者就可以只用与下阻挡构件36连接的凸块36A和36B来操纵止挡 部件28,不至于干扰上、下构件之间的相对位置。由于两个构件之间 的磁的吸引力,下阻挡构件36相对于上阻挡构件的位置将保持固定 不变。
在测量了书芯13的厚度之后,把书芯放在一边。移动手把56,提 起上模夹持器48,于是就能把封面2定位在底座部件22的封面接受表 面22A和22B上,介于压痕部件24的阳模和阴模50与52之间(图17)。 优选地,都使用凸块36A和36B把阻挡部件28从压痕部件24上移开, 以使封面2的定位更加容易。封面的下部被定位成靠压在导轨32和34 上,这样,封面就垂直于压痕部件24的模具。封面2的印刷好的一面 朝上,其前封面部分2A整体覆盖在表面22A上,而后封面部分整体覆 盖在表面22B上。然后,使用者通过透明的模具夹持器48看到封面2, 并把阳模50对准要形成压痕X(图11)的部位。这个部位,例如,可 以在印刷过程中标出标线。如果封面2在装订后还要修边,只要大致 确定这条X压痕线的位置就可以了。
在把封面2定位在底座部件22上的正确位置上之后,使用者在封 面上稍稍施加向下的力量,以保持其位置。下面,参照图19A-19E描 述随后的压痕工作过程,图19A-19E没有按照比例画出。在这个程序 中,使用者要小心,不要扰乱上阻挡构件38相对于下阻挡构件36的 位置。请参阅图19A,使用者首先使用凸块36A和36B,使阻挡部件28 的一部分向压痕部件24方向返回,直到前封面部分的边缘靠在止挡 38B上。这时必须稍微提起这条边缘,以使封面越过止挡36C和36D。 此时,阻挡部件28正好处于正确的位置,在程序完成以前,不要再去 移动它。阻挡部件28中的磁铁零件将被吸住在底座部件22上,从而 会使这个部件保持不动。
当封面的边缘处于止挡38D处时,封面就正确定位在形成压痕X 的位置上了。使用者压下并松开手把56,于是就形成了第一条压痕。然 后,使用者把前封面部分2A从图19A中所示的靠压在止挡38B上的位 置,移动到图19B中所示的靠压在止挡36D上的位置。再次压下并松 开手把56,于是就形成了压痕Y。压痕X与压痕Y之间的间距等于成 叠书页13的厚度。接着,把前封面从图19B中所示的位置移动到图19C 所示的位置,在该图中,封面靠压在止挡36D上。然后,使用者通过 压下和松开手把56形成压痕Z。
已经发现,当对封面2压痕时,压痕的U字形状将稍稍改变封面 的线性尺寸。因此,为了保证压痕X与Y之间的间距与成叠书页13的 厚度密切对应,可以把止挡38B与36D之间的间距调整到稍稍大于凸 块构件36A与38A之间的间距。具体的调节工作将是压痕形状的函数, 它将随着各种不同的因素,包括模具50和52的形状而变化。对止挡 38B与凸块38A之间的相对位置,和/或止挡36D与凸块36A之间的相 对位置的细微调整,要随着形成压痕X和Y的次序而变化。此时,应 该保持次序不变。但是,在大多数应用情况下,可以忽略由于压痕所 造成的变形,所以止挡38B与36D之间的间距可以基本上等于凸块36A 与38A之间的间距。在这种情况下,形成压痕的次序就不重要了。
这样就结束了压痕工序,剩下的工步只是把封面2固定在成叠书 页13上。然后,使用者首先把前封面部分2A从图19C所示的位置移 动到图19D所示的位置,在该位置上,封面通过把边缘靠压在止挡38C 上来定位。用来形成压痕X的图19A中的止挡38B与在图19D中的止 挡38C之间的间距,是一个固定的值,它等于压痕部件24的阳模50 与夹紧部件26的夹紧杆58的外边缘之间的间距。因此,当前封面部 分2A移动到图19D的位置上时,压痕X将直接处于夹紧部件26的夹 紧杆58的外边缘的下方。
一旦使用者把前封面部分2A定位在止挡38C处,使用者就扳动夹 紧手把60,向着放置在封面接受表面22A上的封面,压下夹紧杆58 的外边缘。然后,使用者松开夹紧手把60,但仍让夹紧部件26留在夹 紧位置上,直到使用者把手把60扳回到图10中所示的原始位置。从 图19E和20可以看到,然后,使用者向上折叠封面2,并盖在夹紧杆 58上,从而可以沿着压痕X折叠封面。
假定使用者使用图1A实施例中的装订构件装订成成叠书页13,他 就会像图4所示的那样撕下可剥离的衬垫5,把压敏粘接剂层3暴露出 来。然后,使用者小心地利用导轨34和封面2的已折叠的边缘作为导 向件,把被装订的成叠书页13定位在表面22A上,此时,成叠书页的 末页搁置在表面22A上,而成叠书页的该(被装订)边缘定位在封面2 的已折叠边缘附近。
在成叠书页13正确定位之后,使用者小心地把封面2移动到垂直 位置迫使封面的书脊部分2C(图11)靠在成叠书页的边缘上。接着, 沿着压痕Y折叠封面2,于是前封面部分2A就平坦地压在成叠书页13 的首页上。然后,使用者松开夹紧手把60,拿起成叠书页13,并使已 局部固定连接的封面离开表面22A,然后在用手工沿着压痕X折叠封 面,直到后封面部分2B平坦地压在成叠书页的末页上。然后,使用者 把封面2压在成叠书页13的书脊部位上,以保证粘接剂3完全与成 叠书页接触。然后,如果有需要,可以对完工的书籍修边,结果,封 面2就能精确地与成叠书页13贴合。这后一个工步可以用公知的,有 时又称为裁边机的书籍切边装置来完成。
如果使用图1C中的书籍装订构件,则装订的程序相似。一旦前封 面部分折叠成如图20所示的样子,使用者就把一种溶剂涂敷在溶剂作 用的粘接剂15上。装订程序的其余部分与对图1A中的实施例所描述 的相同。如果粘接剂是热敏性的,例如像用于图1B中的热敏性粘接剂 的实施例的那样,接着要把封面2从装订设备20上取下来。然后,以 与图4中揭掉衬垫5相同的方式,用手工从成叠书页13上揭掉底板/ 可剥离的衬垫6。接着,使用者用手工围绕着成叠书页13包上封面2, 并使前封面部分2A和后封面部分2B朝向成叠书页的首页和末页。然 后,使用者把组合后的书籍插入例如图2中所示的装订机中,其装订 程序如图8A~8E所示。
下面,详细描述压痕部件24的结构和工作过程。为了能让使用者 能全面地看到安装在透明的模具夹持器48上的阳模50,把驱动机构的 大部分都安装在压痕部件24的下方。操作布置在下方的机构,把透明 的模具夹持器48拉下来,压在固定的阴模52上,就能对封面压痕了。
从图10和22可以看到,透明的模具夹持器48支承在一对侧板64 上。图23是没有透明模具夹持器48的压痕部件24主要零件的分解 图。一根具有圆形横断面的凸轮轴62支承在侧板64之间,并通过转 动手把56来驱动(图22)。驱动轴66和67与凸轮轴62做成整体, 并且他们的纵轴线相对凸轮轴的纵轴线偏心。因此,当转动手把56时, 凸轮轴62与驱动轴66和67都绕着驱动轴66和67的纵轴线旋转。
如以前所指出的,下模具夹持器52刚性地安装在底座部件22上。 侧板64则用三个穿过侧板柠入模具夹持器各端部中的螺钉(图中未示 出),刚性地固定在透明的模具夹持器48上。此外,凸轮轴62和驱 动轴66、67也借助于轴承68和轴承套70安装在侧板64上。轴承套 70装在侧板64上形成的孔64B内,并用紧固螺钉72固定其位置。
各侧板64上都设有矩形的凹槽64A,用于容纳阴模夹持器52的端 部。在各凹槽64A中设有塑料轴套76,并且该塑料轴套76的尺寸能限 制侧板64相对于模具夹持器52的横向移动,但却容许侧板64相对于 模具夹持器作垂直移动。一对塑料凸轮垫板80固定在模具夹持器52 的下面,用于与凸轮轴62接合。这样,透明的模具夹持器48、侧板 64、凸轮轴和驱动轴62、66和67,以及所有协同工作的零件,便形 成了一个共同的结构,这个结构能相对于模具夹持器52和底座部件22 上的其余零件作垂直运动。
由图27和28(没有按比例画)可见,设置在侧板64的圆孔中的 轴承套70有一根用于容纳驱动轴66和67的中央孔108。这个中央孔 108的中心与侧板64的孔的中心是偏心的,所以,当使轴承套70在侧 板的孔内转动时,驱动轴66和67的旋转轴线便会移动。围绕着轴承 套70周边表面形成的孔110能让轴承套用一个扳手使其转动,以调节 轴承套在侧板的孔内的位置。在调节好了之后,用紧固螺钉72(见图 21、22和23)固定轴承套70的位置。侧板孔的中心和中央孔108的 中心通常偏心1/32英寸,以便使驱动轴66和67的位置能调节的距离 达到0.030英寸。这种驱动轴的位置能够调节的性能,大大地降低了 对驱动轴和相关零件的公差的要求。
由图23可见,压痕手把56(图22)固定在驱动轴66的截锥形端 部66A上。四个弹簧78(图23)设置在靠近模具夹持器52端部的上 表面中形成的凹坑内,并与在侧板64上形成的凹槽64A上方的内表面 接合。弹簧78迫使透明的模具夹持器48、侧板64和凸轮轴62向上移 动,所以在阳模52与阴模54之间形成了用于容纳要压痕的封面2的 空间。当形成压痕之后松开手把时,四个弹簧还能使压痕手把56回到 原来的位置。
此时,在图21中可以清楚地看到凸轮轴62的旋转位置,并且凸 轮轴的表面通过两个凸轮垫板80与模具52接合。图24A示意地表示 凸轮轴62此时与固定的凸轮垫板80接合的情形。虚线96表示驱动轴 66与夹持着透明的模具夹持器48的侧板64之间的机械联系。当压下 手把56时,如图24B所示,驱动轴66向顺时针方向转动。驱动轴66 这样的转动迫使它本身与侧板64一起向下驱动。并且还使得弹簧78 开始受压。当手把56如图24C所示的那样继续转动时,驱动轴66和 侧板6就进一步向下移动。在接近这一行程的底部的某一点上,机械 地连接在侧板64上的阳模50便把封面2向下压,压在阴模54上,从 而在封面上压出痕来。图23中设置在凸轮轴62上的螺钉74的作用 是,通过让螺钉74与阴模夹持器52啮合,来限制驱动轴62的转动。 图24A-24C中所示的实际转动角度小于180度,通常只有45度。
图25、26A和26B进一步说明夹紧部件26的结构和工作过程。部 件26有一对金属的夹紧托架82和84,这两个托架把夹紧部件固定在 底座部件22上。透明的夹紧杆58通过旋转销88安装在托架82和84 上,能够转动。一根凸轮轴86穿过在孔58A中的夹紧杆58全长,并 且通过轴承96支承在托架82和84的端部上。一对凸轮构件90用紧 固螺钉92固定在凸轮轴上。托架82上有一个用于容纳弹簧98的凹 坑,这个弹簧通过一根销子102连接在夹紧杆58上。弹簧98把上述 夹紧杆压向打开位置。一块通常为泡沫带的弹性衬板94沿着夹紧杆58 的下表面延伸,以便当封面被夹紧时,使封面2保持在其位置上。
图26A是夹紧部件26处于打开位置,而夹紧手把在垂直状态下的 断面图。在夹紧杆58中孔58A在其端部区域中呈矩形,而凸轮构件90 基本上处于脱离的位置。由图18可见,处于杆的中央部分的孔58A的 那一部分是一条窄槽,而不是孔。图26B表示,当夹紧手把向夹紧位 置转动90度时,凸轮轴86和凸轮构件90的转动情形。此时,凸轮构 件90与孔58A的上部内表面接合,于是便对夹紧杆58施加一个向上 的力。这个向上的力使得夹紧杆58绕着旋转销88转动,结果夹紧杆 58的前部边缘向下转动,压在底座部件22的支承表面22A上。这样, 就把放置在表面22上的,在夹紧杆下面的封面2保持在其位置上,而 使用者不必施加任何支持力。
图33是另一种阻挡部件130的平面图,而图34是该阻挡部件的 示意横断面图。与阻挡部件28(图10)的情况相同,阻挡部件130安 装在导轨34上,并能沿着该导轨移动。阻挡部件130有一个金属底座 构件130,这个构件支承着该部件的其余零件。一个底座构件的凸块 134支承在该底座构件上,并且部分地围绕着导轨34延伸。一个手拧 螺钉148穿过凸块134上的螺孔,并当拧紧这个螺钉时与导轨34接 合,就把阻挡部件固定在该位置上。当松开螺钉148时,阻挡部件130 就能沿着导轨34运动。
一个金属调节构件142支承在上述底座构件132上,并且能相对 于底座构件运动。一根螺杆147向上穿过在调节构件142上形成的窄 缝144,安装在底座构件132上。在螺杆147上方设有一个带有能容纳 螺杆147的螺孔(图中未示出)的旋钮146。当松开旋钮146时,上 述调节构件142就能相对于底座构件132自由移动一个很短的距离, 同时螺杆147沿着窄缝144移动。当紧住旋钮146时,调节构件142 便固定在底座构件132上。一块薄的不透明塑料做的下十字准线构件 138设置在上述底座构件下面,其一端固定在调节构件142上。因此, 上述下十字准线构件138将与调节构件142一起移动。下十字准线构 件138在其上表面上印有一条十字准线标记138A,这一点将在下面说 明。
一个透明塑料的上十字准线构件140支承在位于下十字准线构件 138的上方的底座构件132上。在底座构件132上有一个矩形孔132A, 其位置是这样确定的,即,通过透明的上十字准线构件140和矩形孔 能看到下十字准线构件。上十字准线构件140上有一条十字准线标记 140A,这条标记重叠在下十字标记138A上。这两个标记相对于上述导 轨34都处在同一个固定的锐角上。当调节构件142移动时,固定在它 上面的下十字准线构件138就和它一起移动,从而改变了两个条标记 138A与140A的交点。
上十字准线构件140限定一个止挡150,挡头150的作用与阻挡 部件28(图13)的止挡36D相同。调节构件142的一条边缘形成了另 一个止挡152,其作用与阻挡部件28的止挡38B相同。调节构件142 上的一个台阶形成了又一个止挡154,其作用与阻挡部件28的止挡38C 相同。阻挡部件130没有包括一与阻挡部件28的止挡36C相对应的止 挡,不过,也可以在底座构件132上加上一个止挡。
由图34可见,下十字准线构件138安装在调节构件142上,以使 止挡152和下十字准线构件能与导向挂件136一起移动。同样,上十 字准线构件140安装在底座构件132上,所以止挡150和上十字准线 构件就将与底座构件的挂件134一起移动。如前所述,十字准线标记 138A和140A相对于导轨34的安装角度都是同样的固定的锐角,并且 这两条准线标记的交点在止挡150和152的中间。分别在底座构件和 导向挂件上的表面134B和136B之间的间距等于可移动的止挡150与 152之间的间距。因此,当要装封面的成叠书页13放置在表面134B 与136B之间,并且导向挂件136向着上述成叠书页移动时,表面134B 与136B之间的间距就和止挡150与152之间的间距一样,等于成叠书 页的厚度。
图35A是下十字准线构件138的示意图。代表导向挂件136的构 件136A固定在构件138上。图35B是上十字准线构件140的示意图, 而构件134A代表底座构件的挂件134。图36A、36B和36C代表设置 在下十字准线构件138上方的上十字准线构件140。如构件134A与 136A之间的间距所表示的,图36A中的阻挡部件是用于比较薄的成叠 书页的调节的。图36B和图36C则表示分别用于中等的和厚的成叠书 页的调节的阻挡部件。
下面,描述阻挡部件130的第二实施例之操作。首先,把止挡150 和152调定在与要装订的成叠书页相等的位置上。这是由首先松开旋 钮146来实现的。然后把装订封面的成叠书页13放置在表面134B与 136B之间,并迫使导向挂件136靠压在成叠书页上,于是表面134B 与136B之间的间距就和止挡150与152之间的间距一样,等于成叠书 页的厚度。然后,拧紧旋钮146,使这个间距保持不变。
下一个步骤是正确地沿着导轨34确定阻挡部件132的位置。先把 封面2(图11)在装订设备20的表面22A和22B上定位在上模50与 下模54之间(图17)。然后,使用者把(在上方的)上模50对准封 面上要形成这本书的书脊部分的中心。这是借助于通过透明的上模夹 持器48看到上模50和封面来实现的。如果事先在封面的书脊上印刷 了书的名称等等,并且被定中心在书脊上时,就可以把封面以印刷的 文字为中心定位在上模50的下面。一旦封面2沿着导轨32和34在上 模50的下面正确定位之后,通常,便通过驱动夹紧手把60将封面的 位置固定下来。然后,松开阻挡部件130上的手拧螺钉148,于是,整 个部件就能沿着导轨34移动了。然后,把这个部件进行定位,使封面 2的右边缘与上、下十字准线标记140A和138A的明显相交形成的十 字线对准。然后,拧紧手拧螺钉148,把部件130的位置固定在导轨 34上。
如前所述,现在,止挡150与152之间的间距等于要装订的成叠 书页的书脊的厚度。而且,现在,部件130的位置确定了,所以,从 止挡150与152之间的中间点离开上模50的距离,等于封面2的边缘 与将成为上述书脊的中心之间的距离。这就是说,止挡152和150都 定位在形成图19A和19B中所示的刻线X和Y的位置上。然后,就可 以松开夹紧手把60,于是封面2的边缘就能与止挡152对准。然后, 压下手把56,于是就能在封面上沿着线条X刻痕。然后将封面重新定 位,,使边缘与止挡150对齐。然后在封面2上沿着线条Y刻痕。如 前所述,在阻挡部件130上没有沿着线条Z形成刻痕的止挡。但是, 如下面将要说明的,可以使用一种成双的模具结构来形成两条平行的 刻痕线,来代替沿线条Y和Z的单独的刻痕。然后,以与图19E中所 示的同样方式,把封面2固定在成叠书页13上。
图37是另一种驱动上模夹持器用的驱动机构的示意图。模具夹持 器156与上模夹持器48相同,并且也是用透明材料制成的,所以通过 这种模具夹持器能够看到上模(图37中未表示)和要刻痕的封面。这 另一种驱动机构具有能完成以上描述过的实施例中的夹紧部件26的功 能的夹紧机构。图37中没有表示出上述夹紧机构,外壳和其它零件与 这种驱动机构的工作没有直接的关系。这另一种驱动机构包括一根用 一根手把162驱动旋转的驱动轴160。驱动轴160用轴承(图中未示 出)安装在隔开很远的框架构件161上。上述框架构件还支承着一根 下模夹持器158。
驱动轴160借助于穿过并固定在模具夹持器上的两根连杆166联 结在上模夹持器156上。连杆166从上模夹持器向下延伸,穿过下模 夹持器158上的两个孔,然后再向下延伸到驱动轴160。每一根连杆 166的一端连接在一个凸轮辊子托架168上,并且,辊子托架在驱动轴 的部位A处包围着驱动轴160。在驱动轴160上的两个部位A处各形成 一根凸轮表面172。图42是表示驱动轴在两个部位A处的表面172的 示意图。
从图38A可以看的更清楚,上述辊子托架168各自支承着一根能 在托架上转动的凸轮辊子170。凸轮辊子170与驱动轴160的凸轮表 面172接合。图43A、44A和45A表示驱动轴160在两个部位A上的横 断面,其中显示了凸轮表面172在驱动轴三个不同的旋转位置上与凸 轮辊子170接合的详细情形。弹簧176(图38A和38B)装入在上模夹 持器156两端的下表面上形成的两个孔174之每个内。包围着上述连 杆166的弹簧174的作用是对上模夹持器156加压,使它离开下模夹 持器158。图38A和图44A表示上述驱动轴处在所谓中性位置上,此 时,上模与下模被分隔开,因此能把要刻痕的封面2定位在这两个模 具之间。凸轮表面172迫使凸轮辊子170下降一个很小的距离,此时, 弹簧的作用是使上模夹持器保持在抬起的位置上。图44A表示在图38A 的中性位置上与凸轮辊子170接合的凸轮表面172的横断面的详细细 节。
图38B表示借助于手把162使驱动轴160转动到所谓的刻痕位置 上,此时凸轮表面172迫使凸轮辊子170向下,从而压缩弹簧176, 并迫使上模向着下模下降,结果,就能在封面上刻痕。图43A表示在 刻痕位置上与辊子170接合的凸轮表面172的细节。请注意,为了便 于说明,上述驱动轴已经从图44A上的中性位置转动了90度。实际上, 在封面上刻痕,转动的角度小于90度也就足够了。
图39A、39B、40A和40B表示可替换先前描述过的另一种夹紧部 件26的夹紧部件。这种替换的夹紧机构最好与图37、38A和38B中的 可替换的驱动机构组合在一起使用。为了更清楚地说明这种可替换的 夹紧机构的结构和工作过程,大部分与这种驱动机构协同工作的构件 没有在图39A、39B、40A和40B中表示出来,而图中表示出来的构件 都用假想线来表示。同样,为了更清楚地表示图37、38A和38B中的 可替换的驱动机构的结构和工作过程,夹紧机构的大部分没有表示出 来。请参阅图39A,这种可替换的夹紧机构包括一个布置在上模夹持器 156下方,靠近上述下模夹持器158和靠近驱动轴160的夹紧托架 176。
夹紧托架176的上部支承着许多隔开距离的橡胶夹钳180,这些夹 钳(下面还要说明)把封面2夹在夹钳180与上模夹持器156的下表 面之间。夹钳180支承在托架176的顶面上形成的许多孔内,当该机 构处于夹紧位置时,这些夹钳向上延伸穿过在封面接受表面上形成的 许多孔(图中未示出),以便与封面2接合,并迫使封面向上靠压在 模具夹持器156的下表面上。
托架176支承在一对对其加压的弹簧178上,结果,迫使夹钳180 向上进入夹紧位置。托架176在其相对的两端支承着一对凸轮辊子 182,而这两个凸轮辊子又与在驱动轴160的两个位置B上形成的一对 凸轮表面184接合。在图42中可以看到,在位置B上的凸轮表面184 设置在驱动轴上两个位置A上的外驱动机构凸轮表面184的中间。图 40A是这种可替换的夹紧机构的示意端视图,它进一步说明上述凸轮辊 子182支承在位于夹紧托架176的相对两端的凸缘上的方式。图39A 和40A表示上述夹紧托架处于非接合位置上,此时,驱动轴正处于这 样的位置,即,凸轮表面184向下压迫凸轮辊子182和(下压)支承 着凸轮辊子的托架176,从而压缩了弹簧178。橡胶夹钳180并不穿过 封面接受表面上的孔,因此也就不会夹住位于上模夹持器156下面的 封面。
图4B表示驱动轴160(图42)在位置B上的横断面,它说明当驱 动轴处于与图44A中所示的同样的中性旋转位置时,凸轮表面184与 凸轮辊子182的相互作用。在这个位置上,手把162基本上是垂直的。 请注意,每一个凸轮表面184都有容纳凸轮辊子182的凹槽,当驱动 轴处于中性位置时,弹簧178的弹力就迫使辊子进入凹槽内。这个动 作将使手把保持在其中性位置上。无论向哪一个方向对手把162施加 一个小小的力,就会使凸轮辊子182从凹槽中出来。
如图45B所示,当驱动轴160转动大约90度时,驱动轴便运动到 所谓的夹紧位置。请注意,驱动轴160的旋转方向,与图43A中所表 示的用来使驱动轴从中性位置运动到压痕位置的方向相反。在上述夹 紧位置上,凸轮表面184能允许借助于弹簧178迫使凸轮辊子182和 支承着辊子的夹紧托架176向上移动。如图39B和40B所示,上述托 架和橡胶夹钳180将向上移动,夹住在这些夹钳与上模夹持器156的 下表面之间的封面2。由弹簧178提供的向上的力足够把封面2夹住和 保持在其位置上。
图45A表示当驱动轴160处于图45B所示的夹紧位置时,凸轮辊 子170与驱动机构的凸轮表面172之间的相互作用。由图中可以看到, 凸轮表面172迫使凸轮辊子170稍微向下移动,于是上模夹持器156 就稍稍向下移动,与橡胶夹钳接合。上模夹持器的这种移动不足以使 上模50(图17)与封面2接合。然而,这种移动却方便了封面2绕着 上模夹持器156的边缘156A的折叠,这一点下面还要描述。图43B表 示当驱动轴处于压痕位置时,这种夹紧机构的凸轮辊子182与凸轮表 面184的相对位置。正如先前所指出的,图43A表示,当驱动轴处于 压痕位置时,与上述驱动机构协同工作的凸轮辊子170与凸轮表面172 的方位。凸轮表面184在运转时,与在图44B中所表示的中性位置的 情形类似,迫使辊子182向下移动,于是,橡胶夹钳180缩回,不会 影响压痕操作。
这种可替换的夹紧机构可用于当封面刚刚定位在上模夹持器156 下方之后,把封面2固定在其位置上。然后,就可以沿着导轨34恰当 地确定阻挡部件130的位置,使封面的边缘定位在阻挡机构130的十 字准线上。这种可替换的夹紧机构也可以在使阻挡部件28沿着导轨定 位时,用于把封面固定在其位置上。
这种可替换的夹紧机构还能以与原始的夹紧部件26在图19E中所 示的同样的方式,用于把封面2压紧在压痕线X上。止挡152与154 (图33和34)之间的固定距离等于上模(图中未示出)与上模夹持器 156(图40B)的边缘156A之间的距离。因此,当封面2在其边缘被 夹紧在止挡154上时,上述压痕折叠线X便处于夹持器的边缘156A的 正下方。然后,就可以沿着折叠线X向上折叠封面,于是就像图19E 中所示的那样,可以把成叠书页13定位在封面接受表面22A上面。一 当成叠书页用粘接剂沿着至少一个点固定在封面上之后,就将手把162 转回到中性位置,以便松开封面。然后,就可以从所述表面上拿起封 面2和成叠书页13,而使封面就能像以前一样包住成叠书页13其余的 部分。
图41表示一种经过改进的,能形成一对相邻的压痕线的上模夹持 器188和下模夹持器190。上模夹持器上装着两个平行的上部阳模50A 和50B,而下模夹持器190上则装着两个相应的下部阴模54A和54B。 上模和下模隔开一个常规的距离,所以两条压痕线隔开的距离为3/16 英寸。阻挡机构130的结构是这样设计的,即,两条内压痕线之间的 距离与成叠书页的厚度对应。因此,两条外压痕线各自完成与图11中 所示的封面2上的沿着线条Z压痕相同的作用,这个作用是改进所装 订书籍的外观,以及在这本装订好的书籍打开时,便于折叠封面。
如以前对图4所描述的,成叠书页13的边缘用一层被覆盖了可剥 离之衬垫5的压敏粘接剂3盖住。粘接剂3沿着书脊和成叠书页13的 首页和末页上靠近书脊的区域敷设。图46是另一种被装订的成叠书页 192的端视图,这种成叠书页上有两条压敏粘接剂带子194A和194B, 这两条带子只设置在成叠书页的首页和末页上。如图所示,上述成叠 书页最先用粘接剂层195装订好。图46中所示的粘接剂带子194A和 194B的尺寸比较厚,为了便于说明,在图中把它的尺寸放大了。带子 194A和194B沿着书脊和沿着成叠书页的全长延伸。每一条粘接带子 194A和194B分别用可剥离的衬垫196A和196B盖住。有关图46中的 成叠书页的构造的进一步细节,公开在2000年10月6日申请的,申 请号为No.09/684,582,名称为“书本装订的结构和方法”的美国专 利文献中,并且,申请号为No.09/684,582的专利文献的全部内容都 通过引证作为本申请的内容。
下面,描述把一张压痕后的封面2装设在图46上的可替换的成叠 书页192上的方式。如图19E示意地表示的,封面2定位成如图所示 的前封面2A向上折叠的状态。成叠书页192以与成叠书页13同样的 方式定位在表面22A上,此时可剥离的衬垫196A和196B仍在原处。 假定粘接剂带子194B贴在成叠书页192的首页,而成叠书页定位成让 带子194B在顶上。由于可剥离的衬垫196A和196B仍在原位,所以成 叠书页192不会粘接在任何物件上,包括表面22A。一当成叠书页192 正确定位在表面22A上,并且成叠书页的底部边缘靠近压痕X,就揭掉 上部的可剥离的衬垫196B,从而把粘接剂带子194B暴露出来。然后, 向下折叠前封面2A,把它折叠在成叠书页192上,于是封面就借助于 粘接剂带子194B固定在成叠书页上了。然后,把成叠书页192和封面 2一起从压痕装置上取下来。然后,再把剩余的可剥离的衬垫196A揭 掉,再仔细地把封面2围绕着成叠书页折叠过来,于是又借助于粘接 剂带子194A把该封面固定在成叠书页上,完成装订的全过程。由于在 成叠书页192的书脊部分的这个部位上没有粘接剂,所以封面2就没 有固定在这一部分上。这样,当打开书籍进行阅读时,成叠书页在书 脊处的边缘可以自由地成为稍微带有U字的形状,并且封面2稍微离 开成叠书页的边缘,以便不阻碍书籍打开。
这样,以上公开了装订软封面书籍的新颖的设备和方法的各种不 同的实施例。虽然在本设备的这些实施例中描述了某些细节,但是, 在不脱离由本申请的权利要求书中所限定的范围和原理的前提下,可 以对本发明作各种变化。顺便举个例子,图32A和32B是第二种类型 的凸轮轴120和驱动轴118的有代表性的示意图。这种结构与前面在 图24A~24C中描述的结构不同,在那些图中驱动轴118的位置并非布 置成与凸轮轴120相切。而是把驱动轴118布置在内部。其结果是, 在压下压痕手把56的全部45度角度的行程中,所需要的压下力更加 均匀了。除此之外,这种结构还使得弹簧78在压痕之后,能更加容易 地使压痕手把56回到原来的位置上。此外,上述压痕装置也可以用于 对一张封面毛坯压痕,例如用于贺卡之类的压痕。
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