JP2001039615A - 可変速度裁断胴 - Google Patents

可変速度裁断胴

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JP2001039615A JP2000212794A JP2000212794A JP2001039615A JP 2001039615 A JP2001039615 A JP 2001039615A JP 2000212794 A JP2000212794 A JP 2000212794A JP 2000212794 A JP2000212794 A JP 2000212794A JP 2001039615 A JP2001039615 A JP 2001039615A
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cutting cylinder
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cylinder
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Kevin Lauren Cote
ローレン コート ケヴィン
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 裁断胴の直径を調整する必要なしに種々異な
る長さの折丁を裁断でき、良好な折丁品質を提供するよ
うな、リボンを裁断する方法及び裁断胴装置を提供す
る。 【解決手段】 一定の直径を有しかつ所定の角速度で回
転する裁断胴を提供し、一定速度で走行するリボンを提
供し、前記リボンを、前記一定速度によって決定される
裁断角速度で回転する裁断胴を用いて、所望の長さの折
丁に裁断し、所望の長さに応じて、裁断ステップの後に
裁断胴の角速度を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リボンを所望の長
さの折丁に裁断する方法及び対応する裁断装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ウェブ印刷ユニットにおいては、紙ロー
ルから供給される紙ウェブを単一のシートに裁断しなけ
ればならない。紙ウェブは、リボンとしても知られてお
り、紙ウェブから裁断されたシートは折丁とも呼ばれ
る。一定の直径を有する裁断胴を用いて、リボンの速度
に対する裁断胴の速度を変化させることによって種々異
なる長さの折丁を形成することが知られている。この技
術の欠点は、裁断胴とリボンとの速度差から生じる。こ
の技術を用いて、裁断胴の周速度はリボンの速度と等し
いかリボンの速度よりも速くなければならない。裁断胴
の周速度がリボンの速度よりも著しく速い場合には、裁
断の質が低下する。
【０００３】裁断後の折丁の搬送速度は、裁断胴の周速
度に関連している。裁断胴の周速度がリボンの速度に対
して増大すると、折丁の速度もリボンの速度に対して増
大させられねばならない。この状況は、折丁が新たな、
より高い速度にまで加速されることを要する。折丁の加
速は、折丁位置の変化を生じる虞がある。この折丁位置
の変化は、折丁の品質、裁断装置の性能、ひいては印刷
ユニット全体の性能について問題を生ぜしめる。
【０００４】ジェリー・バレリオ（Gerry Valerio）に
よる記事、“Goss exhibits futuristic concept press
”より、可変カットオフを得るために裁断胴において
取り外し可能な継ぎ目なしのシェルを使用することも知
られている。カットオフは、裁断胴から１つのシェルを
取り外し、別のより厚い又は薄いシェルを装着すること
によって交換される。胴直径における調整を補償するた
めに、胴の中心直径も調整されねばならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、従来公知の方法及びこの一般的なタイプの装置
の前記欠点を克服し、裁断胴の直径を調整する必要なし
に種々異なる長さの折丁を裁断でき、良好な折丁品質を
提供するような、リボンを裁断する方法及び裁断胴装置
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題及びその他の課
題を考慮して、本発明によれば、一定の直径を有しかつ
所定の角速度で回転する裁断胴を提供し、一定速度で走
行するリボンを提供し、前記リボンを、前記一定速度に
よって決定される裁断角速度で回転する裁断胴を用い
て、所望の長さの折丁に裁断し、所望の長さに応じて、
裁断ステップの後に裁断胴の角速度を変化させることを
特徴とする、リボンを裁断する方法が提供される。
【０００７】リボンは、紙ウェブ等のあらゆるシートタ
イプ又はストリップタイプの材料として規定される。折
丁は、枚葉紙等の、リボンから裁断されたあらゆる部分
として規定される。
【０００８】本発明の別の態様によれば、前記角速度を
変化させるステップが、裁断胴の平均の角速度を提供す
ることを含んでおり、該平均の角速度が、前記一定速度
よりも速い又は遅い裁断胴の周速度を生ぜしめるように
なっている。
【０００９】本発明の別の態様によれば、方程式
【００１０】
【数５】
【００１１】を用いて裁断角速度を決定し、この場合、
Ｗcutが裁断角速度、Ｌが所望の折丁長さ、Ｖがリボン
の一定速度である。
【００１２】本発明のさらに別の態様によれば、裁断胴
と同期的に回転する、対応する刃受胴が提供される。
【００１３】本発明の別の態様によれば、裁断胴の角速
度を変化させるステップが、等式
【００１４】
【数６】
【００１５】を用いて裁断胴の角速度を制御することを
含んでおり、この場合、Ｗが裁断胴の角速度、Ｖがリボ
ンの一定速度、Ｌが折丁の所望の長さ、Ｎが公称折丁長
さ、ｔが時間である。
【００１６】本発明の課題を考慮して、裁断胴が設けら
れており、該裁断胴が、一定の直径を有しており、ま
た、一定速度で走行するリボンを所望の長さを有する折
丁に裁断するための角速度で回転するようになってお
り、該角速度を制御するために前記裁断胴に作用接続さ
れた制御装置が設けられており、前記裁断胴が、裁断作
業の間裁断角速度で回転し、該裁断角速度が、前記一定
速度によって決定され、前記裁断胴が、前記裁断角速度
とは異なる平均角速度を有していることを特徴とする、
裁断胴装置が提供される。
【００１７】本発明の別の特徴によれば、前記制御装置
が、方程式
【００１８】
【数７】
【００１９】を用いて前記裁断角速度を決定し、この場
合、Ｗcutが裁断角速度、Ｌが所望の折丁長さ、Ｖがリ
ボンの一定速度である。
【００２０】本発明のさらに別の特徴によれば、前記制
御装置が、方程式
【００２１】
【数８】
【００２２】を用いて前記角速度を決定し、この場合、
Ｗが裁断胴の角速度、Ｖがリボンの一定速度、Ｌが折丁
の所望の長さ、Ｎが公称折丁長さ、ｔが時間である。
【００２３】本発明の別の特徴によれば、裁断胴装置
が、さらに、前記裁断胴と同期的に回転する、対応する
刃受胴を有している。
【００２４】本発明のさらに別の特徴によれば、裁断胴
装置が、さらに、前記裁断胴及び前記刃受胴を駆動する
ための可変速度モータを有しており、前記制御装置が前
記モータを制御するようになっている。
【００２５】本発明の別の特徴によれば、裁断胴装置
が、さらに、前記裁断胴を駆動する第１の可変速度モー
タと、前記刃受胴を駆動する第２の可変速度モータとを
有しており、前記制御装置が、前記第１及び第２の可変
速度モータを制御するようになっている。
【００２６】本発明のさらに別の特徴によれば、裁断胴
装置が、さらに、裁断胴と刃受胴とを結合する機械的な
リンク機構を有している。
【００２７】本発明によれば、裁断胴の速度は、裁断胴
の角速度が、裁断胴の角位置と、所望の折丁長さと、リ
ボンの速度との関数であるように、裁断胴が回転しなが
ら変化する。
【００２８】本発明の特徴であると考えられる他の特徴
は添付の請求項に示されている。
【００２９】本発明は、リボンを裁断する操作方法及び
裁断胴装置において実施されたものとして本願に記載及
び説明されているが、示された詳細に制限されるもので
はない。なぜならば、本発明の思想から逸脱することな
しに請求項と同等の範囲において様々な修正及び構造的
変更が行われてよいからである。
【００３０】しかしながら、本発明の構造及び方法は、
付加的な目的及び利点と共に、以下の特定の実施例の記
載を添付の図面を参照に読むことにより最もよく理解さ
れるであろう。
【００３１】
【発明の実施の形態】図面、特にまず図１を参照する
と、裁断胴１と、対応する刃受胴２との概略的な側面図
が示されている。裁断胴１と刃受胴２とは、矢印３及び
４で示したように反対の回転方向で、全ての状況におい
て同じ速度プロフィルに従う。裁断胴１は、サイクル中
の、折丁５がちょうどリボン６から裁断されている位置
で示されている。この位置においては、刃７の接線速度
は、矢印８によって示されたリボン６の速度に等しい。
【００３２】図２には、胴サイクルの非裁断相において
裁断胴１と、対応する刃受胴２とを通過するリボン６が
示されている。この胴サイクルの非裁断相においては、
裁断胴１は、リボン６の速度と異なる周速度を有するこ
とができる。
【００３３】裁断胴装置の運転の段階を以下に説明す
る。第１のステップでは、リボン６に対する裁断胴１及
び刃受胴３の最適速度が決定される。次いで、裁断胴速
度プロフィルアルゴリズムが決定され、全ての折丁長さ
が、リボンを最適な裁断胴速度で裁断することによって
形成される。裁断胴速度プロフィルアルゴリズムは、折
丁長さが可変であることを許容しなければならない。ま
た、裁断胴速度プロフィルアルゴリズムは、リボンの速
度を追跡する。
【００３４】一定速度で走行するリボン６から可変長さ
の折丁を裁断するためのこのストラテジは、３つのカテ
ゴリに分割することができる。
【００３５】カテゴリ１：所望の折丁長さは、刃７から
刃７への裁断胴の円周に等しい。このことは、裁断胴１
と刃受胴２とがリボン６に対する一定の角速度で回転す
る公称ケースであると考えられる。
【００３６】カテゴリ２：所望の折丁長さは、刃７から
刃７までの裁断胴１の円周よりも長い。この場合、裁断
胴１と刃受胴２とは、公称ケースにおいて行われるより
もより多くリボン６を通過させるために、リボン６に対
する最適速度でリボン６を裁断した後に減速しなければ
ならない。
【００３７】カテゴリ３：所望の折丁長さは、刃から刃
までの裁断胴の円周よりも短い。この場合、裁断胴は、
リボンに対する最適速度でリボンを裁断した後に速度を
増大しなければならず、これにより、公称ケースで行わ
れるよりも少ないリボンが通過する。
【００３８】以下の例は、本発明の動作を説明するため
のものである。この例においては、１５６．６０８ｍｍ
の一定の直径を有する裁断胴が、１５．２４ｍ／ｓの一
定の速度で走行するリボンから可変長さの折丁を形成す
るために使用される。
【００３９】目的は、刃がリボンと同じ速度で走行して
いるときにリボンを裁断することである。この例のため
に、裁断胴は、裁断が生じるときには、１９４．６２５
ｒａｄ／ｓで回転していなければならない。
【００４０】３つの異なる長さの折丁がリボンから裁断
される。リボンは一定の速度で走行しているので、１秒
ごとに形成される折丁の数は、折丁の長さの関数であ
る。折丁が短いほど、１秒ごとに形成される折丁は多く
なる。
【００４１】 裁断胴円周は４９２ｍｍであるので、この場合、裁断胴
は、１９４．６２５ｒａｄ／ｓの一定の角速度で回転す
る。
【００４２】 この場合、裁断胴の速度は、裁断胴が回転しながら変化
する。速度プロフィルは以下の特性を有する： ａ）裁断胴の角速度は、刃がリボンを裁断しているとき
には１９４．６２５ｒａｄ／ｓに等しい。
【００４３】ｂ）裁断胴は、裁断後に、より低い角速度
にまで減速する。
【００４４】ｃ）リボン速度は、速度サイクルのこの相
の間、刃の接線（周）速度よりも大きい。
【００４５】ｄ）裁断胴の角速度は、刃がリボンを再び
裁断するために回転してくる間に１９４．６２５ｒａｄ
／ｓにまで増大する。
【００４６】ｅ）刃は、毎秒２４．５８１回の裁断の所
要の繰返し数でリボンを裁断する。
【００４７】ｆ）裁断と裁断との間に裁断胴によって通
過させられるリボンの長さは６２０ｍｍである。
【００４８】 この場合、裁断胴の速度は、裁断胴が回転しながら変化
する。速度プロフィルは以下の特性を有する： ａ）裁断胴の角速度は、刃がリボンを裁断しているとき
には、１９４．６２５ｒａｄ／ｓに等しい。
【００４９】ｂ）裁断胴の角速度は裁断後に増大する。
【００５０】ｃ）リボンの速度は、速度プロフィルのこ
の相の間、刃の接線速度よりも遅い。
【００５１】ｄ）裁断胴の角速度は、刃が再びリボンを
裁断するために回転してくる間に、再び１９４．６２５
ｒａｄ／ｓにまで増大する。
【００５２】ｅ）刃は、毎秒４１．８６８回の裁断の所
要の繰返し数でリボンを裁断する。
【００５３】ｆ）裁断と裁断との間に裁断胴によって通
過させられるリボンの長さは３６４ｍｍである。
【００５４】裁断胴の制御のための一般的なアルゴリズ
ムは：
【００５５】
【数９】
【００５６】であり、この場合、 Ｗ＝裁断胴の角速度（ｒａｄ／ｓ） Ｖ＝リボン速度（ｍ／ｓ） Ｌ＝所望の折丁長さ（ｍ） Ｎ＝公称折丁長さ（ｍ） ｔ＝時間（ｓ）である。
【００５７】公称折丁長さは、裁断胴１と刃受胴２とが
リボンに対する一定の角速度で回転しているときに生じ
る折丁長さである。
【００５８】図３は、上で説明したケース２）の場合の
裁断胴１の角速度の速度プロフィルである。この特定の
例の場合には、アルゴリズムは、図３に示された裁断胴
のための速度プロフィルを発生する。角速度曲線１０の
下側の領域９は、２パイラジアンに等しい。典型的なデ
ータを使用すると、これは、裁断胴が０．０４１秒毎に
正確に１回転するということを示し、したがって、１
５．２４ｍ／ｓの一定速度で走行するリボンから毎秒２
４．５８１の折丁の繰返し数で６２０ｍｍの折丁を裁断
する。胴の角速度は、４０．１８１・ｃｏｓ（１５４．
４４５・ｔ）＋１５４．４４５ｒａｄ／ｓである。
【００５９】図４は、上で説明したケース３）の場合の
裁断胴１の角速度の速度プロフィルである。角速度曲線
１２の下側の領域１１は、２パイラジアンに等しい。こ
れは、裁断胴が、０．０２４秒ごとに正確に１回転する
ことを示し、したがって、１５．２４ｍ／ｓの一定速度
で走行するリボンから毎秒４１．８６８の折丁の繰返し
数で３６４ｍｍの折丁を裁断する。これらの典型的なデ
ータを有する角速度は、−６８．４４・ｃｏｓ（２６
３．０６５・ｔ）＋２６３．０６５ｒａｄ／ｓである。
【００６０】有利な実施例において、所望の速度プロフ
ィルは、裁断胴１と、対応する刃受胴２とを駆動する可
変速度モータ１６の制御によって生ぜしめることができ
る。アルゴリズムは、可変速度モータのための制御装置
に埋め込まれていることができる。
【００６１】上に示したものではない別の速度プロフィ
ルアルゴリズムが、特定の要求を満たすために使用され
てよい。裁断胴が最適速度でリボンを裁断しかつ所望の
長さ及び繰返し数で折丁を裁断できるようにするあらゆ
る速度プロフィルが使用されてよい。択一的に、裁断胴
の速度は、上に示したものでない別の形式で制御される
ことができる。
【００６２】図５には、裁断胴１を駆動するためのモー
タ１３と刃受胴２を駆動するためのモータ１４とを有す
る裁断胴装置の実施例が示されている。制御装置１５
は、２つのモータ１３，１４を制御する。図６には、単
一のモータ１６を使用する本発明の実施例が示されてい
る。裁断胴１と刃受胴２とは、リンク機構１７を介して
機械的に制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１】裁断作業中の裁断胴装置を示す概略的な側面図
である。
【図２】非裁断相における裁断胴装置を示す概略的な側
面図である。
【図３】所定の長さの折丁を形成するための裁断胴の速
度プロフィルを示す図である。
【図４】所定の長さの折丁を形成するための裁断胴の速
度プロフィルを示す図である。
【図５】各胴のためのモータを有する、本発明による裁
断胴装置を示す概略的な側面図である。
【図６】胴を制御するための機械的なリンク機構を備え
た、本発明による裁断胴装置を示す概略的な側面図であ
る。
【符号の説明】
１ 裁断胴、 ２ 刃受胴、 ３，４ 矢印、 ５ 折
丁、 ６ リボン、７ 刃、 ８ 矢印、 ９ 領域、
１０ 角速度曲線、 １１ 領域、 １２角速度曲
線、 １３，１４ モータ、 １５ 制御装置、 １６
モータ、１７ リンク機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リボンを裁断する方法において、 一定の直径を有しかつ所定の角速度で回転する裁断胴を
    提供し、 一定速度で走行するリボンを提供し、 前記リボンを、前記一定速度によって決定される裁断角
    速度で回転する裁断胴を用いて、所望の長さの折丁に裁
    断し、 所望の長さに応じて、裁断ステップの後に裁断胴の角速
    度を変化させることを特徴とする、リボンを裁断する方
    法。
  2. 【請求項２】 前記角速度を変化させるステップが、裁
    断胴の平均の角速度を提供することを含んでおり、該平
    均の角速度が、前記一定速度よりも早い裁断胴の周速度
    を生ぜしめるようになっている、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記角速度を変化させるステップが、裁
    断胴の平均の角速度を提供することを含んでおり、該平
    均の角速度が、前記一定速度よりも遅い裁断胴の周速度
    を生ぜしめるようになっている、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 方程式 【数１】 を用いて裁断角速度を決定し、この場合、Ｗcutが裁断
    角速度、Ｌが所望の折丁長さ、Ｖがリボンの一定速度で
    ある、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 裁断胴と同期的に回転する、対応する刃
    受胴を提供する、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 裁断胴の角速度を変化させるステップ
    が、等式 【数２】 を用いて裁断胴の角速度を制御することを含んでおり、
    この場合、Ｗが裁断胴の角速度、Ｖがリボンの一定速
    度、Ｌが折丁の所望の長さ、Ｎが公称折丁長さ、ｔが時
    間である、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 裁断胴装置において、 裁断胴が設けられており、該裁断胴が、一定の直径を有
    しており、また、一定の速度で走行するリボンを所望の
    長さを有する折丁に裁断するための角速度で回転するよ
    うになっており、 該角速度を制御するために前記裁断胴に作用接続された
    制御装置が設けられており、 前記裁断胴が、裁断作業の間裁断角速度で回転し、該裁
    断角速度が、前記一定速度によって決定され、前記裁断
    胴が、前記裁断角速度とは異なる平均角速度を有してい
    ることを特徴とする、裁断胴装置。
  8. 【請求項８】 前記制御装置が、方程式 【数３】 を用いて前記裁断角速度を決定し、この場合、Ｗcutが
    裁断角速度、Ｌが所望の折丁長さ、Ｖがリボンの一定速
    度である、請求項７記載の裁断胴装置。
  9. 【請求項９】 前記制御装置が、方程式 【数４】 を用いて前記角速度を決定し、この場合、Ｗが前記裁断
    胴の前記角速度、Ｖがリボンの前記一定速度、Ｌが折丁
    の前記所望の長さ、Ｎが公称折丁長さ、ｔが時間であ
    る、請求項７記載の裁断胴装置。
  10. 【請求項１０】 前記裁断胴と同期的に回転する、対応
    する刃受胴が設けられている、請求項７記載の裁断胴装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記裁断胴及び前記刃受胴を駆動する
    ための可変速度モータが設けられており、前記制御装置
    が前記モータを制御するようになっている、請求項７記
    載の裁断胴装置。
  12. 【請求項１２】 前記裁断胴を駆動する第１の可変速度
    モータと、前記刃受胴を駆動する第２の可変速度モータ
    とが設けられており、前記制御装置が、前記第１及び第
    ２の可変速度モータを制御するようになっている、請求
    項１０記載の裁断胴装置。
  13. 【請求項１３】 前記裁断胴と前記刃受胴とを結合する
    機械的なリンク機構が設けられている、請求項１１記載
    の裁断胴装置。
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