JP2005178380A - 印刷機のインキ練りローラーのための横振り機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 ローラ直径を小さくすることを促進する横振り機構を提供する。
【解決手段】 インキ練りローラーの内部には、ローラー胴の回転を軸方向の往復運動に変換する、立体的な機構の運動性をもつクランク機構７が配置されている。クランク機構７は、クランク８と、これに連接棒としてピボット結合されたロッカーアーム９とを含んでいる。クランク８は、第１のジョイント１０によってクランクシャフト１１に回転ジョイントで結合されるとともに、第２のジョイント１２によってロッカーアーム９の第１のレバーアーム１３と結合されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載された、クランク機構を含む、印刷機のインキ練りローラーのための横振り機構に関する。

特許文献１にはこのような横振り機構が記載されている。この横振り機構のクランク機構は平面的なクランク機構であり、そのため、インキ練りローラーの内部で比較的広い設計スペースを占め、このことは、いくつかの用途にとって望ましい、ローラー直径を小さくすることに反している。
ドイツ特許出願明細書ＤＥ１８５１９８

したがって、本発明の目的は、ローラー直径を小さくすることを促進する横振り機構を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を備える横振り機構によって達成される。クランク機構を含む、印刷機のインキ練りローラーのための本発明の横振り機構は、クランク機構が立体的なクランク機構であることを特徴としている。

つまり本発明による横振り機構のクランク機構は、平面的な運動性をもつクランク機構ではなく、立体的な運動性をもつクランク機構である。このような立体的なクランク機構では、その定義どおり、このクランク機構のクランクにピボット結合された機構部材が、クランクとは異なる少なくとも１つの他の運動平面で運動する。機構部材がロッカーアームである場合、このロッカーアームは、クランクの回転平面とは異なる少なくとも１つの揺動平面を有している。このような立体的なクランク機構は、インキ練りローラーの直径を短く抑えることができるだけでなく、さらに、たとえばインキ練りローラーの高い回転周波数を低いストローク周波数へと変換する役目を果たすことができる別の伝動装置をインキ練りローラーに組み込めるほど少ない設計スペースしか、インキ練りローラーの内部で必要とせず、このことは、高速運転される印刷機にとって特別に有利である。これに加わる別の利点は、立体的なクランク機構は平面的なクランク機構と違い、ローラー直径が短いためにローラー内部に組み込む機構部材の運動スペースが制約されていても、徹底的な練りならしのために同じく好都合である大きな行程距離（すなわち、インキ練りローラーの軸方向の直線振動の大きな振幅）を可能にするという点にある。

次に、従属請求項に記載した発展例について１つ１つ短く説明する。

１つの発展例では、クランク機構が、クランクと、異なる揺動平面で揺動する、クランクにピボット結合されたロッカーアームとを有している。これらの揺動平面は互いに垂直方向に延びていてよい。

別の発展例では、ロッカーアームが、複数の自由度を有するジョイントに支持されている。このジョイントは、それぞれただ１つのジョイント自由度を有する複数の部分ジョイントが組み合されていてよい。このことは、たとえばジョイントがカルダン継手もしくは十字継手である場合に当てはまる。

別の発展例では、クランク機構が、インキ練りローラーのローラー軸に対して角度をなさない方向を向いたクランクシャフトを有している。クランクシャフトは、たとえばローラー軸に対して相対的に平行に向いていてよい。クランクシャフトはローラー軸と同軸に向いているのが好ましい。

クランクがクランクシャフトと継手で結合されている発展例は、運動の補償に関して有利である。この場合、クランクとそのクランクシャフトの間には固定的な結合がなく、クランクはクランクシャフトに対して相対的に可動なように、もしくは揺動可能なようにクランクシャフトに取り付けられる。

別の発展例は、ロッカーアームが第１の回転軸を中心として、および第１の回転軸と交差する方向を向いた第２の回転軸を中心として、揺動するように支持されていることを内容としている。つまりロッカーアームは、特に互いに交差するだけでなくて互いに交わる、すなわち同一の空間平面に延びる、２つの異なる仮想的な回転軸を有している。これらの回転軸は、すでに述べたカルダン継手の回転軸であり、カルダン継手の複数の自由度を規定する。

インキ練りローラーの行程距離の最大化という点で好ましい発展例では、第２の回転軸が、クランクの中心軸に対して相対的に半径方向の間隔だけずれて配置されている。つまり、クランクおよびそのクランクシャフトに関して偏心した第２の回転軸の配置が意図される。

さらに別の発展例は、ロッカーアームが、クランクと継手で結合された第１のレバーアームと、インキ練りローラーのローラー胴と継手で結合された第２のレバーアームとを有することを特徴としている。つまりこのクランク機構では、ダブルアーム式のロッカーアームが連接棒として利用される。

インキ練りローラーがローラー摩擦によって回転駆動される発展例は、インキ練りローラーに対する嵌合による回転駆動が不要になるという点で有利である。インキ練りローラーを摩擦により駆動する隣接ローラーは、インキ練りローラーが転動接触しているただ１つのローラーであってよい。

クランク機構がインキ練りローラーの内部に配置される発展例は、印刷機の外部で行われるインキ練りローラーの保守整備、たとえば洗浄に関して有利である。クランク機構が立体的なクランク機構として構成されており、それによりクランク機構がコンパクトなので、クランク機構をインキ練りローラーのローラー胴に組み込むことは問題なく可能である。インキ練りローラーとクランク機構を一緒に印刷機から取り出すことができ、そのために互いに取り外す必要がない。

本発明またはいずれかの発展例に基づいて構成された横振り機構を備える印刷機も、本発明に属している。この印刷機は、水着けをするための湿し装置と、インキ着けをするためのインキ装置とが付属している版胴を有することができる。横振り機構を有するインキ練りローラーは、湿し装置の水インキ練りローラー、またはインキ装置のインキインキ練りローラーであってよい。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１から図８には、平版オフセット印刷用の印刷機１が部分的に示されている。印刷機１は、インキ練りローラー２と、インキ練りローラー２をローラー摩擦により回転駆動する別のローラー３とを含んでおり、したがって、インキ練りローラー２を別のローラー３と連結する１組の歯車は必要ない。別のローラー３は図１では仮想線で図示されている。インキ練りローラー２は、多部分からなるローラー軸４と、ローラー軸４の回りを回転可能、かつローラー軸に沿ってスライド可能なようにローラー軸に支持された中空のローラー胴５とを含んでいる。ローラー軸４は、クイックロックとして構成されたローラーロック６に回転不能に固定されている。ローラーロック６の迅速な解除と装着は、保守整備の目的のために行われる、インキ練りローラー２の一時的な印刷機１からの取外しに関して有利である。

インキ練りローラー２の内部には、ローラー胴５の回転を軸方向の往復運動に変換する、立体的な機構の運動性をもつクランク機構７が配置されている。クランク機構７は、クランク８と、これに連接棒としてピボット結合されたロッカーアーム９とを含んでいる。クランク８は、第１のジョイント１０によってクランクシャフト１１に回転ジョイントで結合されるとともに、第２のジョイント１２によってロッカーアーム９の第１のレバーアーム１３と結合されている。第１のレバーアーム１３は力桿であり、Ｌ字型のロッカーアーム９の作用桿である第２のレバーアーム１５よりも長い。第１のジョイント１０は、クランクシャフト１１に対して直角方向を向いたただ１つの回転軸を有している。クランクシャフト１１はローラー軸４と角度をなさない方向を向いており、ローラー軸と同軸に一直線上に並んでいる。第２のジョイント１２は複数のジョイント自由度を有しており、玉継手である。したがって、第２のジョイント１２は、クランクシャフトに対して相対的に直角方向を向いた幾何学的な回転軸を有しているだけでなく、複数のジョイント自由度を規定する向きの複数の回転軸を有している。第２のジョイント１２のボールヘッドは、第２のジョイント１２の磨耗を減らす負荷軽減の役目をする転がり軸受１４を介して、ロッカーアーム９に支持されている。ロッカーアーム９の第２のレバーアーム１５は、第４のジョイント１８を介してローラー胴５と連結された連結ロッド１７と、第３のジョイント１６を介して連結されている。第３のジョイント１６は複数のジョイント自由度を有しており、玉継手である。第４のジョイント１８は回転ジョイントであり、ローラー軸４およびクランクシャフト１１に対して相対的に直角方向に向いた回転軸を有している。

ローラー軸４は、第１のジャーナル１９と、これと一直線上に並ぶ第２のジャーナル２０とで構成されている。両方のジャーナル１９，２０の間に、ローラー軸４もしくはそのジャーナル１９，２０に回転可能に支持された、円板状・フレーム状のギヤケース（ギヤ支持体）２１が配置されている。ギヤケース２１は、ピン状の連行体２２を介してローラー胴５と回転不能に連結されており、クランク機構７だけでなく、図１と図５では概略的にのみ図示し図２に詳細に示す減速ギヤ２３をも支持している。

減速ギヤ２３は、ローラー胴５およびこれに伴うギヤケース２１の高い回転数を、クランク８の低い回転数に減速する。クランク８の減速された回転数は、ロッカーアーム９の相応に低い振動周波数を引き起こし、その結果として、ローラー５の軸方向の直線振動の低い周波数を引き起こし、このことは、ひいてはインキ練りローラー２の上にある液体の均等な練りならしにとって好ましい。この液体は印刷インキ、湿し水、またはこの両者からなるエマルジョンであってよい。減速ギヤ２３はプラネットホイールギヤとして構成されており、リングギヤ２４と、サンギヤ２５と、プラネットギヤ２６と、回転するギヤウェブとを含んでいる。リングギヤ２４はギヤケース２１に回転不能に取り付けられ、サンギヤ２５は第２のジャーナル２０に回転不能に取り付けられ、ギヤウェブ２７はクランクシャフト１１に回転不能に取り付けられている。クランクシャフト１１とギヤウェブ２７は、転がり軸受を介して、ギヤケース２１に回転可能に支持されている。プラネットギヤ２６はギヤウェブ２７に回転可能に支持されており、リングギヤ２４およびサンギヤ２５の両方と歯が噛み合っている。

ロッカーアーム９は、複数のジョイント自由度を有する第５のジョイント２８を介してギヤケース２１に支持されている。第５のジョイント２８はカルダン継手もしくは十字継手であり、第１の回転軸２９と第２の回転軸３０を有している。両方の回転軸２９，３０は直角に交差しており、それぞれローラー軸４およびクランクシャフト１１に対して相対的に直角方向を向いている。第１の回転軸２９は、転がり軸受によってギヤケース２１に回転可能に支持されたブッシュ状の連結リング３１によって規定される。第２の回転軸３０は、連結リング３１に取り付けられ、転がり軸受を介してロッカーアーム９に回転可能に支持された、継手ピンとして機能する横方向ピン３２によって規定される。

第１のジョイント１０の回転軸は、第１の回転軸２９と平行なクランク８の互いに直径上にある２つの回転角位置（図７と図８参照）の方向と、第２の回転軸３０と平行なクランク８の互いに直径上にある２つの別の回転角位置（図１および図２）の方向を向いている。ロッカーアーム９は、上に説明したように多軸により支持されているので、第１の回転軸２９を中心とする第１の揺動平面（図２の紙面）での周期的な揺動運動と同時に、第２の回転軸３０を中心とする第２の揺動平面（図１の紙面）での周期的な別の揺動運動を行う。両方の揺動平面の各々は、クランク８の回転平面（図４の紙面）に対して相対的に直角に延びている。つまりクランク機構７は３つの異なる運動平面を、すなわち、クランク８の回転平面と、ロッカーアーム９の両方の異なる揺動平面とを有している。したがって、クランク機構７は立体的なクランク機構である。これら両方の平面的な揺動運動を重ね合わせることで、ロッカーアーム９の合成された立体的もしくは三次元の揺動が得られる。

第２の回転軸３０のできるだけ大きな偏心度、すなわち、第２の回転軸３０と、インキ練りローラー２およびそのクランク８が回転する中心となる幾何学的な中心軸３との間のできだけ大きな半径方向距離Ａが、軸方向のローラー行程の最大化に関して有利である。

ギヤケース２１は、ローラー軸４の軸段差部３４により、ローラー軸４に対して相対的に行われる変位に対して軸方向に固定されている。連行体２２は、その一方の端部でローラー胴５もしくはその側壁に固着されており、他方の端部では、ギヤケース２１もしくはギヤケースに挿入された摺動ブッシュにスライド可能に差し込まれている。この摺動ブッシュは連行体２２とともに、中心軸３３に関して偏心してずれて配置された直進ジョイント３５を形成しており、この直進ジョイントを介して、ローラー胴５がギヤケース２１と連結されている。

図示した横振り機構は次のように動作する。

印刷動作のとき、別のローラー３がローラー胴５の上を転動し、それによってローラー胴５を摩擦によって回転状態に保つ。このローラー胴５の回転は連行体２２を介してギヤケース２１に伝えられ、それにより、ギヤケース２１はリングギヤ２４とともにローラー胴５とまったく同じ速度で中心軸３３およびローラー軸４を中心として回転する。リングギヤ２４はプラネットギヤ２６を駆動し、プラネットギヤ２６はサンギヤ２５の上を転動して、ギヤウェブ２７およびクランクシャフト１１を介してクランク８を回転駆動する。減速ギヤ２３の減速比ｉ＝２から３なので、ギヤウェブ２７、クランクシャフト１１、およびクランク８は、ローラー胴５およびギヤケース２１の回転数の２分の１から３分の１の回転数で回転する。クランク８は中心軸３３を中心とする回転の途中で、第２の回転軸３０と中心軸３３との距離Ａを補償するために、第１のジョイント１０で周期的な補償運動を行う。回転するクランク８は、これにピボット結合されたロッカーアーム９を揺れ運動させ、この揺れ運動では第１のレバーアームが、第５のジョイント（カルダン継手）２８を中心として、先端部に第５のジョイント２８が位置する円錐の形態を実質的に有する仮想的な運動軌道に沿った運動を行う。このとき、第２のレバーアーム１５も、第２のレバーアーム１５が２つの平面で揺動する一種の揺れ運動を行う。第２のレバーアーム１５のこのような立体的な揺動の、ローラー軸４と平行な運動成分が、連結ロッド１７を介してローラー胴５に伝えられ、それによってローラー胴５はローラー軸４に沿って周期的に往復運動する。第２のレバーアーム１５の立体的な振動のその他の運動成分を補償するために、第３のジョイント１６と第４のジョイント１８が利用される。

最後に、距離Ａがゼロになるので第１のジョイント１０を省略することができる、図面には詳しくは示していない変形例について触れておく。すなわちこの場合には、第２の回転軸３０が中心軸３３の高さにあり、クランク８がクランクシャフト１１と不動に連結されることになる。

距離Ａを有しており、クランク８がクランクシャフト１１と可動に連結されている、図面に示した実施形態が前述の変形例に比べて備えている利点は、図１から図８の実施形態で実現することができる行程距離（直線振動の振幅）が大きいという点にある。

インキ練りローラーを示す垂直方向の断面をもつ縦断面図である。 インキ練りローラーを示す水平方向の断面をもつ縦断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示した横断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿って示した横断面図である。 インキ練りローラーに組み込まれたクランク機構を示す拡大した詳細図である。 インキ練りローラーを示す図１に準ずる縦断面図であり、クランク機構は図１に対して１８０°だけさらに回転した回転角位置を占めている。 インキ練りローラーを示す図２に準ずる縦断面図であり、クランク機構は図２に対して９０°だけさらに回転した回転角位置を占めている。 インキ練りローラーを示す図２に準ずる縦断面図であり、クランク機構は図２に対して２７０°だけさらに回転した回転角位置を占めている。

符号の説明

１ 印刷機
２ インキ練りローラー
３ 別のローラー
４ ローラー軸
５ ローラー胴
６ ローラーロック
７ クランク機構
８ クランク
９ ロッカーアーム
１０ 第１のジョイント
１１ クランクシャフト
１２ 第２のジョイント
１３ 第１のレバーアーム
１４ 転がり軸受
１５ 第２のレバーアーム
１６ 第３のジョイント
１７ 連結ロッド
１８ 第４のジョイント
１９ 第１のジャーナル
２０ 第２のジャーナル
２１ ギヤケース
２２ 連行体
２３ 減速ギヤ
２４ リングギヤ
２５ サンギヤ
２６ プラネットギヤ
２７ ギヤウェブ
２８ 第５のジョイント
２９ 第１の回転軸
３０ 第２の回転軸
３１ 連結リング
３２ 横方向ピン
３３ 中心軸
３４ 軸段差部
３５ 直進ジョイント
Ａ 距離

Claims (13)

1. クランク機構（７）を含む、印刷機（１）のインキ練りローラー（２）のための横振り機構において、
   前記クランク機構（７）が立体的なクランク機構（７）であることを特徴とする横振り機構。
2. 前記クランク機構（７）が、クランク（８）と、異なる揺動平面で揺動する、前記クランク（８）にピボット結合されたロッカーアーム（９）とを有している、請求項１に記載の横振り機構。
3. 前記ロッカーアーム（９）が、複数の自由度を有するジョイント（２８）に支持されている、請求項２に記載の横振り機構。
4. 前記ジョイント（２８）がカルダン継手である、請求項３に記載の横振り機構。
5. 前記クランク機構（７）が、前記インキ練りローラー（２）のローラー軸（４）に対して角度をなさない方向を向いたクランクシャフト（１１）を有している、請求項２から４までのいずれか１項に記載の横振り機構。
6. 前記クランクシャフト（１１）が前記ローラー軸（４）と同軸の方向を向いている、請求項５に記載の横振り機構。
7. 前記クランク（８）が前記クランクシャフト（１１）と継手で結合されている、請求項５または６に記載の横振り機構。
8. 前記ロッカーアームが、第１の回転軸（２９）を中心として、および前記第１の回転軸（２９）と交差する方向を向いた第２の回転軸（３０）を中心として、揺動するように支持されている、請求項２に記載の横振り機構。
9. 前記第２の回転軸（３０）が、前記クランク（８）の中心軸（３３）に対して相対的に半径方向の間隔（Ａ）だけずれて配置されている、請求項８に記載の横振り機構。
10. 前記ロッカーアーム（９）が、前記クランク（８）と継手で結合された第１のレバーアーム（１３）と、前記インキ練りローラー（２）のローラー胴（５）と継手で結合された第２のレバーアーム（１５）とを有している、請求項２から９までのいずれか１項に記載の横振り機構。
11. 前記インキ練りローラー（２）がローラー摩擦によって回転駆動される、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の横振り機構。
12. 前記クランク機構（７）が前記インキ練りローラー（２）の内部に配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の横振り機構。
13. 請求項１から１２までのいずれか１項に基づいて構成された横振り機構を備える印刷機。
    
    

Images