JP2733047B2 - 穿刺針の運動を制御する方法並びにこの方法を実施する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲第
１項の上位概念に記載の形式の、穿刺針の運動を制御す
る方法並びにこの方法を実施する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】西ドイツ国特許第３８１０４３９号明細
書から、制御されて円弧軌道に沿って運動可能な穿刺針
を有する胴が公知である。

【０００３】この公知の穿刺機構の欠点は、裁断条材に
作用する裁断胴の裁断ナイフに衝突しないようにするた
めに、針留めすべき製品の厚さに関連して、胴外周面を
越えて旋回可能な穿刺針の針先端が、胴周方向でみて裁
断条材から比較的遠ざけられて配置されねばならないと
いうことにある。ペーパウエブの裁断個所とペーパウエ
ブ内に刺し込まれる穿刺機構との間隔が大きいため、端
物印刷又はテレフォン（Telefon-）印刷の場合のように
後で穿刺穴を備えた縁ストリップを再び裁断する場合に
は、紙裁ち屑に関し欠点をもたらす。

【０００４】更に、上記胴から折丁を折ブレード胴の折
ブレードに引き渡す場合不都合には、穿刺針の引き戻し
が遅れた場合に、穿刺機構によってまだ上記胴に保持さ
れている折丁端部が折ブレードから引張られるようにな
る。この場合、折丁が折ブレードから引張られ又は穿刺
針が折損するようになる。しかしながら、上記胴の穿刺
針が比較的早期に引き戻された場合には、胴上に位置す
る折丁の端部は浮動するようになる。この場合、いわゆ
る鞭打ち効果が生じ、これによって更に、折丁の角折れ
並びに品質低下が生ぜしめられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、胴に
おいて穿刺針の運動を制御する方法並びにこの方法を実
施する装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、特許請求の範囲第１項及び第４項並びに第６項の特
徴部分に記載の本発明による方法並びに装置によって解
決された。

【０００７】

【発明の効果】本発明によって得られる利点は特に、印
刷製品の裁断縁部と穿刺穴との間の間隔を狭くすること
ができ、この場合、穿刺針が裁断過程を妨げないという
ことにある。このことは特に、後続の作業過程で針穿刺
部を備えた縁ストリップが裁断されるようなウエブ輪転
印刷機の場合に有利である。針穿刺部が裁断縁部の近く
にずらされる程、極めて挟幅な縁ストリップとしての廃
紙も減少する。

【０００８】更に有利には、例えば穿刺胴、集合胴及び
折ナイフ胴（以後胴と呼ぶ）から折ブレード胴に折丁を
引き渡す場合、穿刺針によって保持されたまだ胴上に位
置する折丁端部のために、折丁端部の引き戻し方向に穿
刺針先端の運動が行われ、これによって、折丁の針抜
き、即ち、穿刺針の引き戻しが容易になる。従って、穿
刺穴の裂開、穿刺針の損傷又は折ブレード胴の折ブレー
ドからの折丁の引出しが回避される。

【０００９】

【発明の実施の形態】折丁２７用の胴１、例えば渡し胴
は、端面側に配置されたサイドディスク２（第２のサイ
ドディスクは図示せず）を介して支承されていてかつ軸
平行な方向に延びる少なくとも１つのトラバース３を有
している。各トラバース３は、刃受け条片７を受容する
条材４を支持していて、この刃受け条片７には、裁断胴
（図示せず）の裁断ナイフ８が作用する。刃受け条片７
と裁断ナイフ８との間では、ペーパウエブ２４が横裁ち
される。

【００１０】両サイドディスク２内に支承された制御ス
ピンドル９は、それぞれ長さｇの揺動体として構成され
た多数の穿刺機構保持アーム１０を支持している。各穿
刺機構保持アーム１０は、それぞれ平面的な四節の回転
リンク伝動装置の第１の揺動体として機能する。

【００１１】穿刺機構保持アーム１０は、それぞれ第１
端部２１で、制御スピンドル９に固定されている。制御
スピンドル９は、少なくとも１つの駆動手段５に連結さ
れていて、この駆動手段は、胴に定置の制御カムに摩擦
力結合又は形状結合されている公知のローラレバー（図
示せず）から構成されている。

【００１２】更に、制御スピンドル９の代わりに、穿刺
機構保持アーム１０の第１端部２１の、胴に定置のそれ
ぞれ１つの別個の支承機構を設けることもできる。この
場合、各穿刺機構保持アーム１０は、例えばそれぞれカ
ム駆動装置又は歯車駆動装置を介して、個々に駆動する
ことができる。個々の各駆動装置は、例えば同期化可能
な電動機を介して運転される。

【００１３】各穿刺機構保持アーム１０は、第２端部又
は制御スピンドルとは遠い方の端部１１に、平面的な回
転リンク伝動装置の連接手段として用いられる、軸３４
を中心として旋回可能な穿刺針ホルダ１２を支持してい
る。各穿刺針ホルダ１２は、胴１の外周面６に面した端
部１３に、穿刺針１４を支持している。各穿刺針自体を
連接手段として使用することもできる。更に、穿刺針１
４を穿刺針ホルダ１２の端部１３に配置するのではな
く、穿刺針ホルダ１２の縦軸線に対して平行に延びるよ
う穿刺針ホルダ１２に固定することもできる。

【００１４】穿刺針ホルダ１２の、穿刺針とは遠い方の
端部１６は、間隔ｈをおいて配置された軸３６を介し
て、溝付き条材に定置にひいてはサイドディスクに定置
に支承された第２の揺動体１７の第２端部３９に枢着さ
れている。トラバース３に支持されてサイドディスク２
に固定された条材４はそれぞれ、揺動体１７の第１端部
４１を回転可能に受容する、条材に定置のピン１９及び
各穿刺機構保持アーム１０用の貫通孔１８を有してい
る。貫通孔１８の数は穿刺針１４の数に相応している。
揺動体１７は、穿刺機構保持アーム１０の長さｇよりも
短い長さｉを有している。

【００１５】更に、第２の揺動体１７のそれぞれ第１端
部４１を、条材に定置のピン１９に固定する代わりに、
両側でサイドディスクに定置に支承されたスピンドルに
固定することもできる。穿刺機構保持アーム１０のサイ
ドディスクに定置に支承された制御スピンドル９の旋回
軸線２０と、揺動体１７のサイドディスクに定置の軸線
１５との間を結ぶ結合線４２は、長さｋを有している。
従って、穿刺針ホルダ１２は、揺動体１０，１７間の連
接手段として用いられる。各穿刺針１４の針先端２６
は、各連接手段１２の装着体として構成されている。穿
刺針１４は穿刺機構保持アーム１０の運動に伴って、軸
平行に延びるスリット２２を介して胴１の外周面６から
突出する。スリット２２に隣接してカバー条片２３（第
１図参照）が設けられている。

【００１６】従って、ペーパウエブ２４を針留めする装
置は、平面的な四節の回転リンク伝動装置１０，１２，
１７，ｋ２として構成されている。

【００１７】この場合、 ｋ２は、揺動体１７もしくは
揺動体又は穿刺機構保持アーム１０の、サイドディスク
に定置の相互間隔ｋをおいて配置された旋回軸線１５；
２０を意味する。

【００１８】更に、制御スピンドル９を、揺動体１７の
ピン１９と交換することができる、即ち、装置１０，１
２，１７，ｋ２の駆動を、揺動体１７の第１端部４１を
介して行うことができる。

【００１９】下側終端位置Ａから開始される穿刺針１４
を用いた針留め運動Ａ−６−Ｂ−Ｃの第１のステップＡ
−６−Ｂにおいて、穿刺針１４の針先端２６は、胴外周
面６を越えて刃受け条片７の極めて近くを占める中間位
置Ｂに進んで、折丁搬送方向Ｄに移動するペーパウエブ
２４を針留めし、次いで、胴１の刃受け条片７に対して
作用する裁断ナイフ８によってペーパウエブ２４が横裁
ちされる（第１図及び第３図参照）。

【００２０】裁断ナイフ８によるペーパウエブ２４の横
裁ち過程を行った後で、及び、裁断ナイフ８の切刃と穿
刺針１４とが離反運動し始めた後で、穿刺針１４の針先
端２６は、針留め運動の第２のステップＢ−Ｃでその上
側終端位置Ｃまで案内される。この場合、針先端２６
は、外周面６を離れてから最も長い距離を進む。中間位
置Ｂから上側終端位置Ｃまでの穿刺針１４のこのような
運動によって、折丁には僅かな付加的な力が作用するに
過ぎず、これによって、穿刺穴の裂開が回避される。同
様に、このようにして得られた折丁２７は、胴１上での
自動的な針抜けを防止される。

【００２１】この場合、穿刺針１４の針先端２６は、胴
に定置の第１の旋回軸線２０を中心として旋回する穿刺
機構保持アーム１０の第１の旋回運動Ｅに基づき、及
び、穿刺針ホルダ１２に作用する第２の旋回運動Ｆの重
畳に基づき、針留め並びに針抜きの際に、第１の旋回軸
線２０に関連した凸面形の運動経過特性曲線２５（第３
図参照）を描く。胴１の回転方向Ｄからみて、穿刺針先
端２６はほぼ凹面形の運動経過特性曲線２５を描く。こ
の場合、運動経過特性曲線２５は、下側終端位置Ａと胴
外周面６との交点４４との間でフラットに上昇し、この
上昇量は、例えば０，３乃至＜１，０である（上昇角の
接線）。

【００２２】交点４４を過ぎて、外周面６と上側終端位
置Ｃとの間で延びる運動経過特性曲線２５は、急勾配に
上昇し、この上昇量は＞１，０である。この場合、交点
４４と中間位置Ｂとの間の運動経過特性曲線２５の上昇
量は、＞１，０乃至４，０である。

【００２３】運動経過特性曲線２５は、円弧形状又は放
物線形状を有し、この形状は、構成に関連して、直交座
標系の四分区分Ｉ及びＩＩＩもしくはＩＩ及びＩＶを介
して延びている。この場合、胴１の外周面６と運動経過
特性曲線２５との交点４４は、同様にＹ軸とＸ軸との交
点を成している。この場合、例えば放物線の頂点４６
は、直交座標系のＸ軸に対して間隔ｓをおいて、四分区
分ＩＩＩ内に位置する（第３図参照）。更に、運動経過
特性曲線２５は、例えばｙ＝−ｃ−ｃｏｔｈ ｘの関数
（図示せず）に従って延びることができ、この場合、定
数はｃ＜１である。

【００２４】この運動経過特性曲線は、円弧又は放物形
状として構成された上述の運動経過特性曲線２５に比し
て、点Ａ−６の間でフラットな上昇量を有しかつ点６−
Ｂの間で急勾配な上昇量を有する。次いで、上側終端位
置Ｃから中間位置Ｂを介して下側終端位置Ａまで針先端
２６の戻り運動Ｃ−Ｂ−６−Ａが行われ、この場合、針
先端２６は、前述の運動経過特性曲線２５に相応して、
胴外周面６の内部に位置する。

【００２５】針先端２６の特性曲線経過は、平面的な四
節の回転リンク伝動装置の個々のリンク１０，１２，１
７，ｋ２の配置形式並びに長さ寸法設定に関連してい
る。第１の揺動体１０の旋回運動Ｅの旋回方向Ｎは、第
２の揺動体１７の重畳された旋回運動Ｆの旋回方向Ｏと
同方向である。

【００２６】穿刺針１４の針先端２６の戻り運動は、中
間位置Ｂから下側終端位置Ａに向けて、穿刺針ホルダ１
２の位置に対して下り勾配の既に前述した凹面形の運動
で、行われる。この場合、針先端２６は胴外周面６の下
に戻されるばかりでなく、同時に針先端２６は、既に折
られた折丁２７の端部の引き戻し方向に、つまり、渡し
胴１の逆回転方向に、運動する。従って、この時間中
に、穿刺針１４の周速度が減少され、これによって、印
刷物を質的に適正に別の胴、例えば折ブレード胴に確実
に引き渡すことができる。

【００２７】本発明の装置の第２実施例（第２図及び第
４図）では、第１図で既に図示した装置とは異なって、
揺動体もしくは穿刺機構保持アーム１０の第２端部１１
は、軸３７を介して、連接手段として機能する穿刺針ホ
ルダ２８の穿刺針とは遠い方の端部１６に枢着されてい
る。穿刺針ホルダ２８の穿刺針に近い方の端部１３は、
軸３８を介して、第１端部４１でサイドディスクに定置
に支承された揺動体２９の第２端部３９に枢着されてい
る。この場合、揺動体２９の第１端部４１は、それぞれ
サイドディスクに定置のスピンドル３２に支承されてい
る。この場合、スピンドル３２は旋回軸線３０を有す
る。

【００２８】穿刺機構保持アーム１０のサイドディスク
に定置の制御スピンドル９の旋回軸線２０と、揺動体２
９のサイドディスクに定置の旋回軸線３０との間を結ぶ
結合線４３は、長さｌを有していて、この長さｌは、ｌ
＞ｇ；ｌ≫ｈ；ｌ≫ｉである。

【００２９】同じ構成部材は同じ符号を備えかつ同じ機
能を有している。この場合、四節の回転リンク伝動装置
１０，２８，２９，ｌ２が使用される。この場合、ｌ２
は、制御スピンドル９もしくはスピンドル３２のサイド
ディスクに定置の旋回軸線２０；３０間の長さｌであ
る。この場合にも、装置１０，２８，２９，ｌ２を揺動
体２９の第１端部４１を介して駆動することができる。

【００３０】装置の機能は、穿刺機構保持アーム１０の
旋回運動Ｅ及びこの旋回運動に重畳されて揺動体２９に
よって及ぼされる制御もしくは旋回運動Ｆに関し、第１
実施例の装置の機能に類似する。穿刺針１４の針先端２
６の運動経過特性曲線３３は、第２実施例のために第４
図で図示されていてかつほぼ第３図の運動経過特性曲線
に相応している。運動経過特性曲線３３は、平面的な四
節の回転リンク伝動装置１０，２８，２９，ｌ２の個々
のリンクの間隔、配置形式及び寸法設定に関連してい
る。

【００３１】第４図で図示の運動経過特性曲線３３は、
逆方向でも、つまり、上側終端位置Ｃから中間位置Ｂを
介した下側終端位置Ａへの方向での、胴外周面６下への
穿刺針１４の戻りに関しても該当する。この場合、運動
経過特性曲線３３、例えば放物線の頂点４３は、同様に
直交座標系のＸ軸に対してほぼ３ｍｍ乃至８ｍｍの間隔
ｓをおいて位置する。

【００３２】第２の揺動体２９の重畳された旋回運動Ｍ
の旋回方向Ｐは、第１の揺動体１０の旋回運動Ｅの旋回
方向Ｎとは逆向きである。

【００３３】穿刺針１４の針先端２６は厚い折丁の場
合、胴外周面６から突出した後で、針先端２６の上側終
端位置Ｃまで、胴の半径方向で測定して５ｍｍ乃至１５
ｍｍ、有利には１１ｍｍの距離を進む。針先端２６の中
間位置Ｂと下側終端位置Ａとの半径方向の距離は、上側
終端位置Ｃと下側終端位置Ａとの針先端２６の半径方向
距離の三分の二に相当する。

【図面の簡単な説明】

【図１】胴と協働する裁断胴の裁断ナイフ並びに穿刺機
構駆動装置及び裁断条材を概略的に図示した、胴の部分
横断面図。

【図２】第１図に類似した、穿刺機構駆動装置の第２実
施例図。

【図３】第１図の穿刺機構駆動装置の運動に相応した穿
刺針先端の運動経過特性曲線を示す図。

【図４】第２図の穿刺機構駆動装置の運動に相応した穿
刺針先端の運動経過特性曲線を示す図。

【符号の説明】

１ 胴 ２ サイドディスク ３ トラバース ４ 条材 ５ 駆動手段 ６ 外周面 ７ 刃受け条片 ８ 裁断ナイフ ９ 制御スピンドル １０ 穿刺機構保持アーム又は揺動体 １１，１３，１６，２１，３９，４１ 端部 １２，２８ 穿刺針ホルダ １４ 穿刺針 １７，２９ 揺動体 １８ 貫通孔 １９ ピン ２０，３０ 旋回軸線 ２２ スリット ２３ カバー条片 ２４ ペーパウエブ ２５，３３ 運動経過特性曲線 ２６ 針先端 ２７ 折丁 ３２ スピンドル ３４，３６，３７，３８ 軸 ４２，４３ 結合線 ４４ 交点 ４６ 頂点 Ａ 下側終端位置 Ｂ 中間位置 Ｃ 上側終端位置 Ｄ 折丁搬送方向 Ｅ，Ｆ，Ｍ 旋回運動 ｇ 長さ ｈ 間隔 ｉ 長さ ｋ，ｌ，ｓ 間隔 Ｎ，Ｏ，Ｐ 旋回方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実公 昭37−2503（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 胴（１）においてペーパウエブ（２４）
   を針留めするために、穿刺針ホルダ（１２；２８）内に
   固定された穿刺針（１４）の運動を制御する方法であっ
   て、穿刺針先端（２６）が第１の円弧状の旋回運動
   （Ｅ）を実施する形式のものにおいて、旋回過程中に、
   第１の旋回運動（Ｅ）に第２の旋回運動（Ｆ）が重畳さ
   れることを特徴とする、穿刺針の運動を制御する方法。
2. 【請求項２】 穿刺針先端（２６）が胴（１）の外周面
   （６）の外部で、針留め運動（Ａ−６−Ｂ−Ｃ）として
   並びにこれに次いで反対方向で戻り運動（Ｃ−Ｂ−６−
   Ａ）として、第１の旋回軸線（２０）に関連して生ぜし
   められる凸面形の運動経過特性曲線（２５；３３）を描
   くことを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 針留め運動（Ａ−６−Ｂ−Ｃ）の第１の
   ステップ（Ａ−６−Ｂ ）でペーパウエブ（２４）の始
   端が針留めされ、針留め運動（Ａ−６−Ｂ−Ｃ）の第２
   のステップ（ Ｂ− Ｃ ）で穿刺針先端（２６）が上側
   終端位置（Ｃ）への運動を実施し、次いで、穿刺針先端
   （２６）が胴外周面（６）下の下側終端位置（Ａ）への
   戻り運動（Ｃ−Ｂ−６−Ａ）を行いひいては折丁（２
   ７）の引渡しが行なわれることを特徴とする、請求項２
   記載の方法。
4. 【請求項４】 胴（１）においてペーパウエブ（２４）
   を針留めするために、穿刺針ホルダ（１２；２８）内に
   固定された穿刺針（１４）の運動を制御する方法であっ
   て、穿刺針先端（２６）が第１の円弧状の旋回運動
   （Ｅ）を実施する形式のものにおいて、穿刺針先端（２
   ６）が、胴（１）の回転方向（Ｄ）でみてほぼ凹面形で
   ありかつ第１の旋回軸線に関連して凸面形である運動経
   過特牲曲線（２５；３３）を描くことを特徴とする、穿
   刺針の運動を制御する方法。
5. 【請求項５】 胴外周面内部で運動経過特性曲線（２
   ５，Ａ−６；３３，Ａ−６）がフラットに上昇し、か
   つ、胴外周面外部で運動経過特性曲線（２５，６−Ｂ−
   Ｃ；３３，６−Ｂ−Ｃ）が急勾配に上昇することを特徴
   とする、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 請求項１又は４記載の方法を実施するた
   めの、折丁（２７）を渡すための胴において、各穿刺針
   （１４）を駆動するために平面的な四節の回転リンク伝
   動装置（１０，１２，１７，ｋ２；１０，２８，２９，
   ｌ２）が設けられていることを特徴とする、請求項１又
   は４記載の方法を実施するための、折丁（２７）を渡す
   ための胴。
7. 【請求項７】 各穿刺針ホルダ（１２；２８）が、平面
   的な四節の回転リンク伝動装置（１０，１２，１７，ｋ
   ２；１０，２８，２９，ｌ２）の連接手段として構成さ
   れていることを特徴とする、請求項６記載の胴。
8. 【請求項８】 連接手段（１２；２８）の外周面に近い
   方の端部（１３）に、穿刺針（１４）が固定されている
   ことを特徴とする、請求項７記載の胴。
9. 【請求項９】 穿刺針（１４）が、平面的な四節の回転
   リンク伝動装置（１０，１２，１７，ｋ２；１０，２
   ８，２９，ｌ２）の連接手段（１２；２８）として構成
   されていることを特徴とする、請求項６記載の胴。
10. 【請求項１０】 第１の揺動体（１０）並びに第２の揺
    動体（１７；２９）のそれぞれ第１端部（２１；４１）
    が、互いに間隔（ｋ；ｌ）をおいて胴に定置に旋回可能
    に支承されており、各揺動体（１０，１７；１０，２
    ９）のそれぞれ第２端部（１１；３９）が、互いに間隔
    （ｈ）をおいて連接手段（１２；２８）に旋回可能に支
    承されていることを特徴とする、請求項６から９までの
    いずれか１項記載の胴。
11. 【請求項１１】 第１の揺動体（１０）並びに第２の揺
    動体（１７；２９）が、それぞれ異なる長さ（ｇ；ｉ）
    を有していることを特徴とする、請求項６から１０まで
    のいずれか１項記載の胴。
12. 【請求項１２】 第１の揺動体（１０）が駆動可能に配
    置されていることを特徴とする、請求項６から１１まで
    のいずれか１項記載の胴。
13. 【請求項１３】 第２の揺動体（１０）が駆動可能に配
    置されていることを特徴とする、請求項６から１１まで
    のいずれか１項記載の胴。
14. 【請求項１４】 第１の揺動体（１０）の旋回運動
    （Ｅ）の旋回方向（Ｎ）が、第２の揺動体（１７）の重
    畳された旋回運動（Ｆ）の旋回方向（Ｏ）と同方向であ
    ることを特徴とする、請求項６から１３までのいずれか
    １項記載の胴。
15. 【請求項１５】 第２の揺動体(２９)の重畳された旋回
    運動（Ｍ）の旋回方向（Ｐ）が、第１の揺動体（１０）
    の旋回運動（Ｅ）の旋回方向（Ｎ）とは逆向きであるこ
    とを特徴とする、請求項６から１３までのいずれか１項
    記載の胴。