DE69805393T2 - Umschlag - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Einband bzw. Umschlag zur Verwendung beim thermischen Binden.
• Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen solchen Einband bzw. Umschlag, der aus einem flexiblen, elastischen bzw. nachgiebigen Kunststoff-Lagenmaterial gebildet ist.
• Das thermische Binden eines Papierstapels in einen Einband bzw. Umschlag ist ein bequemes Verfahren für einen Endverbraucher, um vorbestellte Bücher oder Schriftstücke zu erzeugen.
• Thermisch gebundene Einbände bzw. Umschläge sind aus Papier oder leichtem Karton gefertigt und weisen einen Rücken auf, der einen Streifen von Hot-Melt-Klebstoff enthält, siehe z. B. WO-A-95/06566.
• Solche Einbände bzw. Umschläge sind nicht sehr dauerhaft oder haben keine lange Lebenserwartung, da sie infolge ihrer fibrösen Natur leicht zerrissen oder geknittert werden können, und eine Loslösung des gebundenen Papiers vom Einband infolge einer Delaminierung von Papier oder vom Karton, aus denen der Einband gebildet ist, kann vorkommen.
• Das Delaminierungsproblem erhöht sich mit einer Zunahme der Breite des Rückens. In einem Versuch, dieses Problem zu lösen, ist es bekannt, in den Hot-Melt-Klebstoff eine Schicht Leinen einzubetten, um eine zusätzliche Widerstandsfähigkeit gegenüber der Delaminierung bereitzustellen.
• Es ist daher erwünscht, eine thermisch bindende Abdeckung bereitzustellen, die dauerhaft ist (d. h. einen gebundenen Einband bereitstellt, der reißfest ist), und die auch in der Lage ist, den Stapel gebundener Papiere für einen langen Zeitraum sicher festzuhalten.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Einband bzw. Umschlag zum thermischen Binden bereitgestellt, wobei der Einband bzw. Umschlag einen kanalförmigen Rücken aufweist, der einen Hot-Melt-Klebstoff enthält, und der Rücken aus einem elastischen bzw. nachgiebigen Kunststoff- Lagenmaterial gebildet ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Einband bzw. Umschlag bereitgestellt, der einen Rücken aufweist, mit dem vordere und hintere Decklagen verbunden sind, wobei der Rücken und die vorderen und hinteren Decklagen aus einem elastischen Kunststoff- Lagenmaterial einstückig ausgebildet sind, und der Rücken so ausgebildet ist, dass er einen Kanal mit einer Bodenwand und gegenüberliegenden Seitenwänden festlegt, wobei die vorderen und hinteren Decklagen bzw. Abdeckungen durch betreffende Faltlinien mit oberen Rändern der Seitenwände des Kanals verbunden sind, um Gelenkverbindungen festzulegen, wobei sich ein Hot-Melt-Klebstoff in dem Kanal befindet und der Hot- Melt-Klebstoff sich längs der Bodenwand und vorzugsweise zumindest teilweise längs der Seitenwände erstreckt, und wobei die Faltenlinien so ausgebildet sind, dass sie die inhärente elastische Vorbelastung des Lagenmaterials um die Gelenkverbindungen herum im Wesentlichen aufheben.
• Vorzugsweise ist der Kanal durch Falten des Lagenmaterials gebildet, wobei das Kunststoffmaterial beispielsweise durch Wärmebehandlung die Kanalform beizubehalten vermag.
• Vorzugsweise wird der Hot-Melt-Klebstoff mit dem Kunststoffmaterial des Rückens so verschmolzen, dass er eine starke Bindung zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff und dem Kunststoffmaterial bereitstellt. Vorzugsweise wird zur Erzielung des Verschmelzens des Hot-Melt-Klebstoffs mit dem Rücken der Hot-Melt-Klebstoff mit einer Temperatur auf den Rücken aufgebracht, die über der Erweichungstemperatur des Hot-Melt-Klebstoffs liegt.
• Vorzugsweise hat der Hot-Melt-Klebstoff eine Erweichungstemperatur von 140ºC und wird auf den Rücken mit einer Temperatur von etwa 170ºC aufgebracht.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines thermisch bindenden Einbands bzw. Umschlags bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
• (i) Formen des Umschlags bzw. der Abdeckung aus einer elastischen Kunststofflage derart, dass ein Rücken festgelegt wird, mit dem vordere und hintere Decklagen integral verbunden sind, wobei der Rücken so ausgebildet ist, dass er einen Kanal mit einer Bodenwand und gegenüberliegenden Seitenwänden festlegt,
• (ii) wobei das Ausbilden des Rückens so erfolgt, dass das (Form-)Gedächtnis des, die Lage bildenden Kunststoffmaterials zu einer modifizierten. Gedächtnisposition hin verändert wird, welche die Kanalform beibehält,
• (iii) Einbringen von geschmolzenem Hot-Melt-Klebstoff in den Kanal bei einer ersten erhöhten Temperatur, damit dieser die Bodenwand bedeckt und sich vorzugsweise zumindest teilweise die gegenüberliegenden Seitenwände hinauf erstreckt, und
• (iv) Abkühlen des geschmolzenen Hot-Melt-Klebstoff derart, dass eine Veränderung der modifizierten Gedächtnisposition des den Rücken bildenden Kunststoffmaterials vermieden wird.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines gebundenen Buches mit einem Einband bereitgestellt, wie er oben definiert wurde, der eine Vielzahl von Seiten enthält, wobei das Verfahren das Herstellen des Einbands bzw. Umschlags nach obiger Definition umfasst, sowie das Platzieren eines Blattstapels in den Umschlag, wobei eine Kante des Stapels innerhalb des durch den Rücken definierten Kanals gelegen ist, das Anwenden von Wärme einer zweiten erhöhten Temperatur auf den Rücken, um ein Erweichen des Hot-Melt-Klebstoffes zu bewirken, wobei der Hot-Melt-Klebstoff bei dieser zweiten erhöhten Temperatur an den den Stapel bildenden einzelnen Blättern zu kleben vermag, und das Steuern der Anwendung von Wärme der zweiten erhöhten Temperatur derart, dass eine Veränderung der modifizierten Formgedächtnisposition vermieden wird.
• Vorzugsweise wird die erste erhöhte Temperatur so gewählt, dass sie ein oberflächliches Verschmelzen zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff und dem den Rücken bildenden Kunststoffmaterial bewirkt, und die zweite erhöhte Temperatur wird so gewählt, dass sie geringer ist als die erste erhöhte Temperatur, und zwar so, dass das Erweichen des Hot-Melt- Klebstoffes bei der zweiten erhöhten Temperatur die Schmelzverbindung zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff und dem Rücken nicht beeinflusst.
• Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
• Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Einbandes bzw. Umschlages gemäß der vorliegenden Erfindung, der mit gebundenen Papieren gefüllt ist,
• Fig. 2 eine Draufsicht auf den Einband bzw. Umschlag von Fig. 1 vor dem Binden.
• In den Zeichnungen ist ein Einband bzw. Umschlag 10 gezeigt, der aus einer Lage elastischen bzw. nachgiebigen Kunststoffmaterials derart ausgebildet ist, dass er einen Rücken 12, ein Vorderes Abdeckblatt 14 und ein hinteres Abdeckblatt 16 aufweist.
• Der Rücken 12 ist so gebildet, dass er einen Kanal 18 mit einer Bodenwand 19 und gegenüberliegenden Seitenwänden 20, 21 festlegt.
• Der Rücken 12 ist vorzugsweise durch Faltungen 22, 23, 24 und 25 gebildet, um den Kanal 18 festzulegen. Die Faltungen 22 und 25 legen auch Scharnier- bzw. Gelenkverbindungen fest, durch die die hinteren und vorderen Decklagen 16, 14 mit den oberen Kanten der Seitenwände 20 bzw. 21 verbunden sind.
• Der Rücken 12 wird durch Falten des Lagenmaterials um Faltlinien 23 und 24 gebildet, und durch Ändern des Formgedächtnisses des Kunststoffs während des Faltungsprozesses, um so die Kanalform beizubehalten. Der so geformte Kanal wird anschließend mit Hot-Melt-Klebstoff 28 gefüllt. Vorzugsweise füllt der Klebstoff 28 den Kanal so, dass er die Bodenwand 19 bedeckt und sich zumindest teilweise die gegenüberliegenden Seitewände 20, 21 hinauf erstreckt. Auf diese Weise trägt der Hot-Melt-Klebstoff, nachdem er sich gesetzt hat, dazu bei, dass sich das Lagenmaterial um die Faltungen 23, 24 krümmt, und trägt dazu bei, dass der Rücken seine Kanalform beibehält und relativ steif gestaltet wird.
• Vorzugsweise sind die Faltungen 24, 25 und 22, 23 in einem relativ kurzen Abstand voneinander beabstandet, um die Höhe der gegenüberliegenden Seitenwände 20, 21 festzulegen. Beispielsweise beträgt die Höhe der Seitenwände 20, 21 vorzugsweise zwischen 1 bis 10 mm, noch bevorzugter etwa 5 mm, und trägt dazu bei, einer Verformung der Kanalseiten durch Verbiegen beim Gebrauch zu widerstehen. Die Höhe der gegenüberliegenden Seiten ist vorzugsweise die gleiche, ungeachtet der Breite des Kanalbodens 19.
• Um eine starke Bindung zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff 28 und dem Rücken zu erzielen, wird der Hot-Melt-Klebstoff vorzugsweise bei einer ersten erhöhten Temperatur aufgebracht, die genügend hoch ist, um mindestens teilweise ein Verschmelzen zwischen den Kontaktflächen des Rückens und dem Hot-Melt-Klebstoff zu bewirken. Die Aufbringung des Hot- Melt-Klebstoffes bei der ersten erhöhten Temperatur wird so gesteuert, dass das Formgedächtnis des Kunststoffmaterials sich nicht verändert. Um diese Steuerung zu erreichen, wird der Rücken unmittelbar nach Aufbringung des Hot-Melt- Klebstoffs schnell abgekühlt. Dies schränkt das Verschmelzen am Oberflächenbereich des den Rücken bildenden Kunststoffmaterials ein und verhindert, dass die Temperatur am gesamten Kunststoffmaterial auf einen Pegel steigt, der ausreicht, um ein Erweichen und ein Ändern des Formgedächtnisses des Materials zu bewirken.
• Wenn der Einband bzw. Umschlag 10 im Zusammenhang mit einer thermischen Bindemaschine mit einer flachen Heizplatte zu verwenden ist, werden die Faltungen 23, 24 vorzugsweise so ausgebildet, dass die Außenfläche 19a der Bodenwand 19 im wesentlichen flach ist, d. h. die Faltungen 23, 24 stehen nicht über die Fläche 19a nach außen vor. Auf diese Weise ist während des thermischen Bindeprozesses die Außenfläche 19a in der Lage, in gegenüberliegendem Kontakt mit der Heizplatte der thermischen Bindemaschine zu sein und dadurch eine schnelle Wärmeübertragung von der Heizplatte zu dem Hot-Melt- Klebstoff im Kanal sicherzustellen.
• Die Faltungen 22, 25 sind so ausgebildet, dass sie im wesentlichen die inhärente elastische Vorbelastung des Lagenmaterials beseitigen. Dies ermöglicht, dass die betreffenden hinteren und vorderen Abdeckungen bzw. Decklagen scharnierartig um ihre betreffenden Faltungen bewegt werden, ohne den relativ steifen Rücken zu verformen. Demgemäß behält der Rückenseine Form bei und wird nicht durch die Bewegung entweder der vorderen oder hinteren Decklagen um ihre betreffenden Faltungen vor dem Binden verzerrt bzw. verformt.
• Das Kunststoff-Lagenmaterial ist vorzugsweise ein thermischer Kunststoff, der in der Lage ist, eine Formgedächtnisposition beizubehalten, wie z. B. Polypropylen oder Polyethylen; andere geeignete Kunststoffmaterialen sind Polystyrol, ein Polyester oder steifes Polyvinylchlorid. Es können auch Co-Polymere der obigen Kunststoffe verwendet werden.
• Die Dicke des Lagenmaterials reicht vorzugsweise von etwa 30u bis 200u.
• Es ist vorgesehen, dass der Kanal des Rückens durch Wärmeverformungstechniken gebildet werden kann, wobei in diesem Fall die Faltungen 23, 24 wegfallen.
• Vorzugsweise basiert der Hot-Melt-Kelbstoff, der in Verbindung mit Polypropylen verwendet wird, auf einem Co- Polymer von Ethylen und Vinylacetat. Mit einer solchen Kombination wird der geschmolzene Hot-Melt-Klebstoff vorzugsweise mit einer Temperatur von etwa 170ºC auf den Rücken aufgebracht.
• Das Binden von Blättern in einen Einband bzw. Umschlag 10, um ein gebundenes Buch 30 mit Seiten 31 zu bilden, wird durch Aufnehmen eines Blätterstapels und Einbringen des Stapels in den Einband bzw. Umschlag 10 so vorgenommen, dass ein Rand des Stapels in dem Kanal 12a gelegen ist. Der gefüllte Einband bzw. Umschlag 10 wird dann in eine thermische Bindemaschine (nicht dargestellt) eingebracht und der Hot-Melt-Klebstoff 28 auf eine zweite erhöhte Temperatur (d. h. eine Bindetemperatur) erwärmt, bei der er erweicht und in die Blätter penetriert, um so eine Verbindung mit diesen herzustellen. Die zweite erhöhte Temperatur wird niedriger als die erste erhöhte Temperatur ausgewählt, so dass sie die Schmelzverbindung zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff und dem Rücken nicht beeinträchtigt. Demgemäß wird eine starke Verbindung zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff und dem Rücken beibehalten.
• Außerdem wird die zweite erhöhte Temperatur so gesteuert, dass sie das Formgedächtnis des den Kanal 18 bildenden Kunststoffs nicht beeinträchtigt.
• Auf diese Weise behält nach Abschluss des Bindeprozesses der den Rücken 12 bildende Kunststoff sein Formgedächtnis zur Beibehaltung der Form des Kanals 18 bei. Der gebundene Rücken 12 weist dadurch gegenüberliegende Seitenwände 20, 21 auf, die in einer Bewegung um die Faltungen 23, 24 eingeschränkt sind, und ist somit relativ steif, d. h. die Seitenwände des Rückens tendieren dazu, ihre Positionen relativ zur Bodenwand 19 ungeachtet des Umfangs, um den die Deckenlagen 14, 16 oder die Seiten 31 während des Öffnens des Buches bewegt werden, beizubehalten, und es gibt nur eine leichte Verbiegung des Rückens, in erster Linie in dem Bereich der Bodenwand 19.
• Die Wahl des Kunststoffs für den Rücken, seiner Lagendicke und des Hot-Melt-Klebstoffs wird vorzugsweise so getroffen, dass eine geringfügige Verbiegung der Bodenwand 19 gestattet ist, da dies die Dauerhaftigkeit des gebundenen Buches verbessert. Eine absolute Steifigkeit der Bodenwand des Rückens ist nicht bevorzugt.
• Im Hinblick auf die Beibehaltung der Form des Kanals 18 während wiederholter Öffnungs-/Schließvorgänge sind die Randabschnitte der Seitenblätter vor einem übermäßigen Falten geschützt, und somit behalten fibröse Blätter wie z. B. Papier oder sogar beschichtetes Papier ihre Unversehrtheit in dem Bereich des Rückens bei und können so erfolgreich festgehalten werden.
• Diesbezüglich sind Bücher mit einer Rückenbreite bis zu etwa 25 mm und mit Uhterteilungsblättern von 350 gsm Karton erfolgreich gebunden worden.
• Bei dem oben gegebenen Beispiel, bei dem die Kunststofflage Polypropylen und der Kunststoff ein Co-Polymer von Ethylen und Vinylacetat ist, beträgt die zweite erhöhte Temperatur vorzugsweise etwa 140ºC.
• Bei dem thermisch gebundenen Einband bzw. Umschlag der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Blatt bzw. Lagenmaterialen zu binden, um ein permanent gebundenes Buch zu bilden. Solche Bücher könnten beispielsweise als Register zur Aufzeichnung permanenter Information benutzt werden.
• Bisher sind solche Bücher nur durch traditionelle Broschier- bzw. Steppbindetechniken erzeugt worden.
• In dem obigen Beispiel wird der Hot-Melt-Klebstoff durch Wärmeleitung von einer thermischen Bindemaschine mit Heizplatte auf seine Bindetemperatur gebracht.
• Es ist vorgesehen, dass andere Mittel zum Heizen des Hot-Melt-Klebstoffes verwendet werden können.
• Beispielsweise kann der Hot-Melt-Klebstoff Metallpartikel enthalten und einem elektrischen Feld ausgesetzt werden, um so durch Induktion erhitzt zu werden. Alternativ kann ein Hot-Melt-Klebstoff verwendet werden, der auf Ultraviolettstrahlung anspricht.

Claims (9)

1. Einband bzw. Umschlag zum thermischen Binden, wobei der Umschlag einen kanalförmigen Rücken aufweist, der Hot-Melt-Klebstoff enthält, und der Rücken aus einem elastischen bzw. nachgiebigen Kunststofflagenmaterial gebildet ist.

2. Einband bzw. Umschlag nach Anspruch 1 mit vorderen und hinteren, aus dem Kunststofflagenmaterial gebildeten und integral mit dem Rücken ausgebildeten Decklagen, wobei der Rücken so ausgebildet ist, daß er einen Kanal mit einer Bodenwand und gegenüberliegenden Seitenwänden festlegt, wobei die vorderen und hinteren Decklagen bzw. Abdeckungen durch betreffende Faltlinien mit oberen Rändern der Seitenwände des Kanals verbunden sind, um Gelenkverbindungen festzulegen, wobei sich, ein Hot-Melt-Klebstoff in dem Kanal befindet, wobei sich der Hot-Melt-Klebstoff längs der Bodenwand und vorzugsweise zumindest teilweise längs der. Seitenwände erstreckt, und die Faltlinien so ausgebildet sind, daß sie die inhärente elastische Vorbelastung des Lagenmaterials um die Gelenkverbindungen im wesentlichen aufheben.

3. Einband bzw. Umschlag nach Anspruch 2, wobei der Kanal durch Falten des Lagenmaterials und Verändern des (Form-)Gedächtnisses des Kunststoffs, die Kanalform beizubehalten, ausgebildet ist.

4. Einband bzw. Umschlag nach Anspruch 3, wobei die Bodenwand des Rückens so ausgebildet ist, daß sie eine flache Außenfläche aufweist, die mit einer gegenüberliegenden flachen Oberfläche in einander zugewandten Kontakt zu treten vermag.

5. Einband bzw. Umschlag nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei die Höhe jeder der gegenüberliegenden Seitenwände des Kanals zwischen 1 und 10 mm, vorzugsweise bei etwa 5 mm liegt.

6. Einband bzw. Umschlag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Hot-Melt-Klebstoff mit dem Kunststoffmaterial des Rückens verschmolzen wird, so daß eine stärke Verbindung zwischen dem Hot-Melt-Klebstoff und dem Kunststoffmaterial erreicht wird.

7. Einband bzw. Umschlag gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das den Rücken bildende Kunststoffmaterial Polyvinylchlorid ist und der Hot-Melt- Klebstoff eine Erweichungstemperatur von etwa 140ºC aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Einbands bzw. Umschlags für thermisches Binden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

(i) Formen des Umschlags bzw. der Abdeckung aus einer elastischen Kunststofflage derart, daß ein Rücken festgelegt wird, mit dem vordere und hintere Decklagen integral verbunden sind, wobei der Rücken so ausgebildet ist, daß er einen Kanal mit einer Bodenwand und gegenüberliegenden Seitenwänden festlegt,

(ii) wobei das Ausbilden des Rückens so erfolgt, daß das (Form-)Gedächtnis des die Lage bildenden Kunststoffmaterials zu einer modifizierten Gedächtnisposition hin verändert wird, welche die Kanalform beibehält,

(iii) Einbringen von geschmolzenem Hot-Melt- Klebstoff in den Kanal bei einer ersten erhöhten Temperatur, damit dieser die Bodenwand bedeckt und sich vorzugsweise zumindest teilweise die gegenüberliegenden Seitenwände hinauf erstreckt, und

(iv) Abkühlen des geschmolzenen, Hot-Melt- Klebstoffs derart, daß eine Veränderung der modifizierten Gedächtnisposition des den Rücken bildenden Kunststoffmaterials vermieden wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines gebundenen Buchs mit einem Einband bzw. Umschlag gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit einer Vielzahl von Seiten, wobei das Verfahren umfaßt:

Herstellen eines Einbands bzw. Umschlags gemäß dem Verfahren von Anspruch 8, Plazieren eines Blattstapels in den Umschlag, wobei eine Kante des Stapels innerhalb des durch den Rücken definierten Kanals gelegen ist, Anwenden von Wärme einer zweiten erhöhten Temperatur auf den Rücken, um ein Erweichen des Hot-Melt-Klebstoffs zu bewirken, wobei der Hot-Melt-Klebstoff bei dieser zweiten erhöhten Temperatur an den den Stapel bildenden einzelnen Blättern zu kleben vermag, und Steuern der Anwendung von Wärme der zweiten erhöhten Temperatur derart, daß eine Veränderung der modifizierten (Form-)Gedächtnisposition vermieden wird.