JP3189633U - 製本機 - Google Patents

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Abstract

【課題】技術的に簡単で安価に製造可能であり、かつガイドキャリッジの良好な案内を保証する、選択的な搬送系の製本機を提供する。【解決手段】ガイドキャリッジは、位置固定の少なくとも3つのガイドローラ1,1aを備え、ガイドローラは、三角形の形で前記ガイドキャリッジに取り付けられており、2つのガイドローラは、直線状の部分7と円弧状の部分9とカーブ軌道状の部分8とから形成可能なマスタ軌道10上を走行し、少なくとも1つの別のガイドローラは、数学・幾何学的な法則に従って得られるスレイブ軌道11上を走行し、スレイブ軌道は、同じく直線状の部分と円弧状の部分とカーブ軌道状の部分とから形成可能であり、ガイドキャリッジは、ガイド軌道の外側に配置された少なくとも1つの駆動装置に連結されている。【選択図】図7

Description

本考案は、請求項1の上位概念部に記載の製本機に関する。
このような製本機、例えば無線綴じ機は、接着剤で接合された、ハードカバーのための本身又は冊子を製造する働きをし、この場合、丁合されて本身になる折り丁及び/又は個々のシートは、接着剤を予め加工された本身の背に塗布することにより接合される。実現可能な綴じ方及び生産方式は、機械設備に関係している。機械設備は、主に、本身搬送系、本身導入ステーション、背加工、背固め(背の膠付け)、中間乾燥、側面の膠付け、背補強、表紙付け及び表紙圧着及び乾燥における機能ユニットから成っている。
ドイツ連邦共和国実用新案登録第202005007012号明細書において、このような、本身搬送系を備える製本機が開示されている。本身搬送系は、複数の変向ホイールの周りを走行する搬送手段と、シートスタックを緊締するための、同一の相互間隔を有して搬送手段に取り付けられた多数のクランプとから成っている。
この背景技術によれば、搬送手段として、好適には個別に可動で相互に係合し合う部材を備えるローラチェンが用いられる。チェンは、クランプを送る働きをする。但し、クランプは、製本機の機械フレームに位置固定に結合されたガイド軌道により案内される。このために、各クランプは、ガイド軌道の走行面上を転動する複数の走行ローラを備える。
米国特許公開第7918635号明細書において、無線綴じ機が公知であり、この無線綴じ機では、搬送系が多数のクランプを備え、クランプは、個別に駆動されてガイド軌道上を案内される。このために、クランプは、ガイドキャリッジに取り付けられており、ガイドキャリッジは、ローラを備え、ローラは、ガイド軌道上を走行する。従来公知のガイド軌道は、真っ直ぐな部分とカーブ状の部分とを備え、これらの部分は、組立て又は溶接により相互に結合され、そのあとで閉じた一体的なガイド軌道を形成する。
公知のガイドキャリッジは、相互に位置固定に配置された4つのガイドローラを備える。これらのガイドローラは、ガイド軌道の構造可能性を制限する。固定の1つの半径しか実現可能でなく、追加的に、ガイドローラは、真っ直ぐな部分からカーブ状の部分への移行部において、ガイド軌道に対して遊びを有し、したがって正確に案内されない。
別の公知の態様では、ガイドキャリッジは、4つのガイドロールを備え、これらのガイドロールは、それぞれ対偶を成して反対側に位置し、それぞれ1つの回転台に配置されている。この態様では、ガイド軌道の構造可能性はより大きいので、例えばガイド軌道のためにS字カーブを用いることができる。但しガイドキャリッジの製造は技術的により面倒かつより高価である。
ドイツ連邦共和国実用新案登録第202005007012号明細書 米国特許公開第7918635号明細書
したがって本考案の課題は、技術的に簡単で安価に製造可能であり、かつガイドキャリッジの良好な案内を保証する、選択的な搬送系を提供することである。
この課題を解決するための本考案の装置によれば、本、雑誌及び冊子のような印刷製品を製造する製本機であって、例えば本身導入ステーション、背加工ステーション、膠付けステーション、表紙付けステーション及び圧着ステーションである複数の加工ステーションと、本身を個々の加工ステーションを通って搬送する本身搬送系とを備え、本身搬送系は、真っ直ぐな部分と円弧状の部分とカーブ軌道状の部分とを有する閉じたガイド軌道と、本身を緊締する複数のクランプとを備え、クランプは、ガイド軌道上を転動するガイドローラを有するガイドキャリッジを備え、クランプは、まとめて又は個別に駆動装置を介して駆動される、製本機において、ガイドキャリッジは、位置固定の少なくとも3つのガイドローラを備え、ガイドローラは、三角形の形でガイドキャリッジに取り付けられており、2つのガイドローラは、直線状の部分と円弧状の部分とカーブ軌道状の部分とから形成可能なマスタ軌道上を走行し、少なくとも1つの別のガイドローラは、数学・幾何学的な法則に従って得られるスレイブ軌道上を走行し、スレイブ軌道は、同じく直線状の部分と円弧状の部分とカーブ軌道状の部分とから形成可能であり、ガイドキャリッジは、ガイド軌道の外側に配置された少なくとも1つの駆動装置に連結されている。
好適には、マスタ軌道は、ガイド軌道の外側軌道である。
好適には、マスタ軌道は、ガイド軌道の内側軌道である。
好適には、数学・幾何学的な法則は、3つのガイドローラの相互の位置と真マスタ軌道の輪郭とに関係している。
好適には、ガイド軌道は、真っ直ぐな部分領域とカーブ状の部分領域とから成っており、真っ直ぐな部分領域とカーブ状の部分領域とは、楕円、三角形又は矩形、特に正方形を形成している。
好適には、ガイドキャリッジは、マスタ軌道上を走行する位置固定の外側の2つのガイドローラと、スレイブ軌道上を走行する位置固定の内側の2つのガイドローラとを備え、両方の内側のガイドローラの相互間隔は、両側の外側のガイドローラの相互間隔よりも小さい。
好適には、ガイド軌道のカーブ状の部分において、内側のガイドローラのうちの1つだけが、スレイブ軌道に接触している。
本考案によれば、本、雑誌及び冊子のような印刷製品を製造する製本機は、複数の加工ステーションを備える。加工ステーションには、例えば本身導入ステーション、背加工ステーション、膠付けステーション、表紙付けステーション及び圧着ステーションが含まれる。製造されるべき製品に応じて、更に別の加工ステーションであってもよい。本身は、本身搬送系により、個々の加工ステーションを通って搬送される。本身搬送系は、真っ直ぐな部分と円弧状の部分とカーブ状の部分とを有する閉じたガイド軌道を備える。さらに、搬送系は、本身を緊締するクランプを備える。クランプは、ガイド軌道上を転動するガイドローラを有するガイドキャリッジを備える。このためにクランプは、まとめて又は個別に駆動装置を介して駆動される。本考案によれば、ガイドキャリッジは、少なくとも3つの位置固定のガイドローラを備え、これらのガイドローラは、三角形の形でガイドキャリッジに取り付けられている。この場合、これらのガイドローラのうちの2つは、直線状の部分と円弧状の部分とカーブ軌道状の部分とから成っていてよいガイド軌道のマスタ軌道に割り当てられている。少なくとも1つの別のガイドローラは、同じく直線状の部分と円弧状の部分とカーブ軌道状の部分とから成っていてよいガイド軌道のスレイブ軌道に割り当てられている。スレイブ軌道の輪郭は、数学・幾何学的な法則から得られる。ガイドキャリッジは、ガイド軌道の外側に配置された少なくとも1つの駆動装置に連結されている。これにより、常に3つ全てのガイドローラが遊び無くガイド軌道に接触することが保証される。
好適な態様によれば、ガイド軌道の外側軌道がマスタ軌道である。但し、ガイド軌道の内側軌道をマスタ軌道として選択することも同様に好適であり得る。
特に好適な態様によれば、数学・幾何学的な法則は、3つのガイドローラの相互の位置並びにマスタ軌道の輪郭に関係している。
別の好適な態様によれば、ガイド軌道は、その真っ直ぐな部分領域やカーブ状の部分領域を有する、楕円、三角形又は矩形、特に正方形を成している。
別の好適な態様によれば、ガイドキャリッジは、外側のマスタ軌道上を走行する位置固定の2つのガイドローラと、スレイブ軌道上を走行する位置固定の2つのガイドローラとを備える。両方の内側のガイドローラの相互間隔は、両方の外側のガイドローラの相互間隔よりも小さい。
この態様では、内側のガイドローラの負荷状況が、特に直線状の部分及び円弧状の部分において大幅に改善されている。なぜならば、そこでは、荷重が2つのガイドローラにより支持されるからである。
別の態様では、カーブ状の部分において、その都度内側のガイドローラのうちの1つだけがスレイブ軌道に接触している。
無線綴じ機の概略図である。 背景技術による本身搬送系を示す図である。 本考案による本身搬送系を示す図である。 内側のマスタ軌道を備える、本考案による本身搬送系を示す図である。 外側のマスタ軌道を備える、本考案による択一的な本身搬送系を示す図である。 ガイドローラの中心軌道を図示した、図4に示す本考案による本身搬送系を示す図である。 外側のマスタ軌道と内側のスレイブ軌道とを備える、本考案による択一的な本身搬送系を示す図である。
次に本考案の実施の形態を、図示の態様を用いて詳しく説明する。
図1は、付属の本身搬送系1050の一部を備える、製本機1000の一部を示している。本身搬送系1050は、図2に示された被駆動の循環走行するチェンと、チェンに取り付けられたクランプ1002とにより形成される。循環走行するチェンの駆動は、例えばサーボモータである駆動モータ13を介して行われる。本身100は、丁合い機1010から到来して、搬送方向Tに、製本機1000に供給される。本身100は、クランプ1002により把持され、第1の加工ステーション、つまり背加工ステーション1020に向けて搬送される。背加工ステーション1020は、図示していない複数の加工工具を備えることができる。背が加工された本身100は、引き続き、膠付けステーション1030に向けて搬送されて、接着剤が付けられる。後続の背固めステーション1040では、選択的に背貼りを取り付けることができる。表紙を付けて固定する装置1080において、表紙供給ステーション1070から供給された表紙101は、本身100に付けられて固定され、そして表紙を圧着する装置1085において圧着され、相互に接合される。続いて本身100は、引き続き冷却区間1060を通って裁断ステーション1090(詳しくは図示していない)に向けて搬送される。
図2は、図1に示された製本機1000の本身搬送系1050を示している。この本身搬送系1050は、複数の本身クランプ1002から成っており、本身クランプ1020は、それぞれガイドキャリッジ2に取り付けられている。ガイドキャリッジ2は、ベースプレート6を備え、ベースプレート6に、複数のガイドローラ1,1aが取り付けられており、これらのガイドローラ1,1aは、ガイド軌道4上で転動する(図3)。本身クランプ1020(図2には図面を判りやすくするために本身クランプ1020のうちの3つしか図示していない)は、同一の相互間隔で連結部12を介して駆動チェン5に取り付けられている。駆動チェン5は、複数のチェンホイール3にわたって案内されており、複数のチェンホイール3のうちの1つが、駆動モータ13により駆動されている。駆動チェン5とクランプ1002との結合に基づいて、クランプ1002、ひいてはクランプに挟持された本身100は、ガイド軌道4に沿って、搬送方向Tに、1つの加工ステーションから次の加工ステーション(1020,1030,1040,1070,1080,1085,1090)に向けて搬送される。
図3は、本考案による本身搬送系の構造を示している。主にガイドキャリッジ2のガイドが重要であるので、図3では、本身クランプ1002並びに駆動系(3,5,13)の図示を省いた。ガイド軌道4は、直線状の部分7とカーブ軌道状の部分8と円弧状の部分9とから成っている。ガイドキャリッジ2は、ベースプレート6を備え、ベースプレート6に、ガイドローラ1,1aが位置固定に配置されている。3つのガイドロール1,1aが三角形を成してベースプレート6に配置されており、その際、2つのローラ1がガイド軌道4の外側軌道又は内側軌道上を転動し、反対側に位置する単一のガイドローラ1aがその都度対応する別の軌道上を転動する。2つのローラ1が走行する軌道は、マスタ軌道10である。したがってローラ1及びローラ1aが常に軌道に対して接触するという必須の条件の設定により、ローラ1aが走行するスレイブ軌道11に対して、幾何・数学的な法則に従う、スレイブ軌道11の明確に特定される経過が得られる。このスレイブ軌道11の数学的な経過は、外側軌道に対する内側軌道の間隔、3つのガイドローラ1,1aの相互の位置及びマスタ軌道10の半径に関係している。マスタ軌道10の経過、並びに算出されるスレイブ軌道11の経過は、機械加工のためのNCプログラムに変換することができる。この場合、完全なガイド軌道4は、1回の緊締作業で製造することができるので、全ての軌道領域において極めて狭い公差で一体的なガイド軌道4が形成される。したがって好適にはガイド軌道4及びガイドキャリッジ2の簡単で経済的な構造が得られる。さらに、全体のガイド軌道4上のガイドキャリッジ2の略遊びのない走行が得られる。加えて、三角形に配置されたガイドローラ1,1aによる良好な力及びモーメントの吸収性が得られる。
図4による態様は、ガイド軌道4を例示的に示すものであり、この場合、マスタ軌道10はガイド軌道4の内側軌道であり、算出されるスレイブ軌道11は外側軌道を形成している。
図5による態様は、ガイド軌道4の択一的な1つの態様を示すものであり、この場合、マスタ軌道10はガイド軌道4の外側軌道であり、算出されるスレイブ軌道11は内側軌道を形成している。
図6には、図4による態様に基づいて、マスタ軌道及び算出されるスレイブ軌道の経過を示している。スレイブ軌道の数学的な算出は、以下のステップから得られる。
1.点P1n(x1n;y1n)は、マスタ軌道を表す関数(直線、円弧、多項式…)f(X,YMaster-Bahn)上に位置する。点P1上には原点が位置し、ステップ幅はデルタSnである。
2.点P2n(x2n;y2n)も、l1の間隔でマスタ軌道を表す関数f(X;YMaster-Bahn)上に位置する。つまり、半径l2(l1 2=x2n 2 2n 2)(P1が原点にある場合)で点P1周りの円軌道を表す関数と関数f(X;YMaster-Bahn)との交点により、P2n(x2n;y2n)の有意な解が得られる。
3.点P1n(x1n;y1n)と点P2n(x2n;y2n)とを通って、直線gnが、傾きmn=(y2n−y1n)/(X2n−x1n)で延びている。逆正接(mn)は、gnと基準座標系のx軸との間の角度に相当する。
4.ガイドローラの間隔又は点の間隔P1n3n=l3とP1n2n=l1とP2n3n=l2との間隔は、構造的に確定されていて、したがって既知である。これによりP1n2n(gn)とP1n3nとの間の角度(φ)は、cos(φ)=(l3 2−l2 2+l1 2)/2*l3*l1によって求めることができる。この場合、点P3n(x3n;y3n)の座標は、以下のように求めることができる:
3n=l3*cos(φ+arctan(mn))及びy3n=l3*sin(φ+arctan(mn))
5.デルタsのステップ幅で点P1をずらすことによって、関数f(X;YMaster-Bahn)上にある点列P11;P12;…P1n及びP31;P32…P3nが得られ、P31;P32…P3nは、関数f(X;YSlave-Bahn)を形成する。
6.実際のガイド軌道は、ガイドローラの直径の選択に関係する両方の関数から等間隔にある。
7.CNCポストプロセッサは、直線及び半径で点列を内挿し、そのようにして生ぜしめられた切削軌道は、設定された公差範囲内で変動する。維持することができる公差範囲がより小さい程、位置固定の3つのガイドローラを備えるガイドキャリッジは、記載のガイド軌道上でより小さな遊びを有する。
原則的に、スレイブ軌道の経過を算出するための別の数学的な方法も存在する。
図2〜図5による態様では、任意のガイド軌道4が示された。本考案により、主に楕円、三角形又は矩形、特に正方形を形成する真っ直ぐな部分やカーブ状の部分から成る特別な幾何学形状のガイド軌道を製造することもできる。
図7は、択一的な態様を示している。ガイドキャリッジ2は、位置固定の4つのローラ1,1aを備えて構成されている。マスタ軌道10は、外側軌道であり、外側軌道上を外側の複数のガイドローラ1が走行する。スレイブ軌道11は、内側軌道であり、内側軌道上を内側の複数のガイドローラ1aが走行する。内側のガイドローラ1aは、できるだけ近くに相並んで位置決めされている。両方の外側のガイドローラ1の相互間隔は、両方の内側のガイドローラ1aの間隔よりも著しく大きく、これにより同様にローラの相互的な略三角形の構造が得られる。この態様は、位置固定の3つのガイドローラ1,1aを備える上述の態様の利点を全て有し、しかも直線状の部分及び円弧状の部分において、常に、4つのガイドローラ1,1aがガイド軌道4に接触し、このことは内側のガイドローラ1aの負荷を大幅に改善する。この態様の内側のガイドローラ1aは、凹状のガイド軌道幾何学形状でしか可能でなく、マスタ軌道10は、外側軌道でなければならない。3つのガイドローラ1,1aを備える態様とは異なり、真っ直ぐな部分から円弧状の部分への移行領域では、つまりカーブ状の部分では、内側のローラ1aのうちの1つだけしかスレイブ軌道に接触しない。
1 マスタ軌道用のガイドローラ
1a スレイブ軌道用のガイドローラ
2 ガイドキャリッジ
3 チェンホイール
4 ガイド軌道
5 駆動チェン
6 ベースプレート
7 直線状の部分
8 カーブ軌道状の部分
9 円弧状の部分
10 マスタ軌道
11 スレイブ軌道
12 連結部
13 駆動モータ
14 マスタ軌道上を走行するガイドローラの中心軌道
15 スレイブ軌道を画定する第3のローラの中心軌道
100 本身
101 表紙
1000 製本機
1002 本身クランプ
1010 位置、丁合い機
1020 位置、背加工ステーション
1030 位置、膠付けステーション
1040 位置、背固めステーション
1050 本身搬送系
1060位置、冷却部分
1070 位置、表紙供給ステーション
1080 位置、表紙付けステーション
1085 位置、表紙圧着ステーション
1090 位置、断裁ステーション
T 搬送方向
1,P2,P3 ガイドローラの中心
1n,P2n マスタ軌道上の点
3n スレイブ軌道上の点
n 直線
別の公知の態様では、ガイドキャリッジは、4つのガイドローを備え、これらのガイドローは、それぞれ対偶を成して反対側に位置し、それぞれ1つの回転台に配置されている。この態様では、ガイド軌道の構造可能性はより大きいので、例えばガイド軌道のためにS字カーブを用いることができる。但しガイドキャリッジの製造は技術的により面倒かつより高価である。
図3は、本考案による本身搬送系の構造を示している。主にガイドキャリッジ2のガイドが重要であるので、図3では、本身クランプ1002並びに駆動系(3,5,13)の図示を省いた。ガイド軌道4は、直線状の部分7とカーブ軌道状の部分8と円弧状の部分9とから成っている。ガイドキャリッジ2は、ベースプレート6を備え、ベースプレート6に、ガイドローラ1,1aが位置固定に配置されている。3つのガイドロー1,1aが三角形を成してベースプレート6に配置されており、その際、2つのローラ1がガイド軌道4の外側軌道又は内側軌道上を転動し、反対側に位置する単一のガイドローラ1aがその都度対応する別の軌道上を転動する。2つのローラ1が走行する軌道は、マスタ軌道10である。したがってローラ1及びローラ1aが常に軌道に対して接触するという必須の条件の設定により、ローラ1aが走行するスレイブ軌道11に対して、幾何・数学的な法則に従う、スレイブ軌道11の明確に特定される経過が得られる。このスレイブ軌道11の数学的な経過は、外側軌道に対する内側軌道の間隔、3つのガイドローラ1,1aの相互の位置及びマスタ軌道10の半径に関係している。マスタ軌道10の経過、並びに算出されるスレイブ軌道11の経過は、機械加工のためのNCプログラムに変換することができる。この場合、完全なガイド軌道4は、1回の緊締作業で製造することができるので、全ての軌道領域において極めて狭い公差で一体的なガイド軌道4が形成される。したがって好適にはガイド軌道4及びガイドキャリッジ2の簡単で経済的な構造が得られる。さらに、全体のガイド軌道4上のガイドキャリッジ2の略遊びのない走行が得られる。加えて、三角形に配置されたガイドローラ1,1aによる良好な力及びモーメントの吸収性が得られる。

Claims (7)

  1. 本、雑誌及び冊子のような印刷製品を製造する製本機(1000)であって、
    例えば本身導入ステーション、背加工ステーション、膠付けステーション、表紙付けステーション及び圧着ステーションである複数の加工ステーションと、本身(100)を個々の前記加工ステーションを通って搬送する本身搬送系とを備え、
    該本身搬送系は、真っ直ぐな部分(7)と円弧状の部分(9)とカーブ軌道状の部分(8)とを有する閉じたガイド軌道(4)と、本身を緊締する複数のクランプ(1002)とを備え、前記クランプ(1002)は、前記ガイド軌道(4)上を転動するガイドローラ(1,1a)を有するガイドキャリッジ(2)を備え、前記クランプ(1002)は、まとめて又は個別に駆動装置を介して駆動される、製本機において、
    前記ガイドキャリッジ(2)は、位置固定の少なくとも3つのガイドローラ(1,1a)を備え、該ガイドローラ(1,1a)は、三角形の形で前記ガイドキャリッジ(2)に取り付けられており、2つのガイドローラ(1)は、直線状の部分(7)と円弧状の部分(9)とカーブ軌道状の部分(8)とから形成可能なマスタ軌道(10)上を走行し、少なくとも1つの別のガイドローラ(1a)は、数学・幾何学的な法則に従って得られるスレイブ軌道(11)上を走行し、該スレイブ軌道(11)は、同じく直線状の部分(7)と円弧状の部分(9)とカーブ軌道状の部分(8)とから形成可能であり、前記ガイドキャリッジ(2)は、前記ガイド軌道(4)の外側に配置された少なくとも1つの駆動装置(3,5,12,13)に連結されていることを特徴とする、製本機。
  2. 前記マスタ軌道(10)は、前記ガイド軌道(4)の外側軌道である、請求項1記載の製本機。
  3. 前記マスタ軌道(10)は、前記ガイド軌道(4)の内側軌道である、請求項1記載の製本機。
  4. 数学・幾何学的な法則は、3つのガイドローラ(1,1a)の相互の位置と前記マスタ軌道(10)の輪郭とに関係している、請求項1から3までのいずれか1項記載の製本機。
  5. 前記ガイド軌道(4)は、真っ直ぐな部分領域(7)とカーブ状の部分領域(8)とから成っており、前記真っ直ぐな部分領域(7)と前記カーブ状の部分領域(8)とは、楕円、三角形又は矩形、特に正方形を形成している、請求項1から4までのいずれか1項記載の製本機。
  6. 前記ガイドキャリッジ(2)は、前記マスタ軌道(10)上を走行する位置固定の外側の2つのガイドローラ(1)と、前記スレイブ軌道(11)上を走行する位置固定の内側の2つのガイドローラ(1a)とを備え、両方の前記内側のガイドローラ(1a)の相互間隔は、両側の前記外側のガイドローラ(1)の相互間隔よりも小さい、請求項2記載の製本機。
  7. 前記ガイド軌道のカーブ状の部分(9)において、前記内側のガイドローラ(1a)のうちの1つだけが、前記スレイブ軌道(11)に接触している、請求項6記載の製本機。
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