JP3673308B2 - 印刷機における空気圧シリンダを有する調節装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気圧によって力をかけることができ、印刷機の調節部材を動作させるピストン・シリンダ・ユニットを備え、該ピストン・シリンダ・ユニット（以下、空気圧シリンダとも記す）は、その駆動時には、部分的な給気によって初期圧力による力をかけることができ、初期圧力による力をかけられた位置に止めることができる調節装置に関する。本発明は、特に印刷機に損紙や多重枚葉紙が進入するのを防止する装置に用いるこのよう な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ特許第４１１８６５９号明細書から、枚葉紙印刷機において印刷を行ったり中止したり、または枚葉紙供給を阻止したりするための調節部材を動作させる装置が知られている。この装置には、固定された回転中心の回りを揺動することができ、駆動部と連結されたレバーに、電磁石とばね力によって制御することができるラッチが付属しており、油圧、または場合によって空気圧によって力をかけることができ、レバーのラッチが外された後に該レバーを揺動させるピストン・シリンダ・ユニットが設けられている。このピストン・シリンダ・ユニットは、損紙が検出された時、電磁石によってラッチが外された後に、レバーを、力が加えられていないゼロ位置から、たとえばくわえづめが、開いた位置でロックされるブロック位置に揺動させる。小型の空気圧シリンダの場合は、閉じたくわえづめや一部開いたくわえづめを再び完全に開かせるには該空気圧シリンダが生成する力が不足している。なぜならば、これらの空気圧シリンダは、開くために設定された距離を最短時間で進むために、非常に小さくなくてはならないからである。電磁石の場合は、励磁時間が非常に長く、動作の開始段階では最小の力しか利用できない。したがって、電磁石の行程は、所定の条件のもとでは限られている。小さい空気圧シリンダと電磁石の物理的条件は、高速回転印刷機では特に不利に作用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基礎をなしている目的は、「発明の属する技術分野」の項に記載した構成を有する調節装置を、十分大きい調節力と十分長い切り換え行程で、非常に短い切り換え時間を実現できるように改善することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明においては、空気圧によって力をかけることができ、印刷機の調節部材を動作させるピストン・シリンダ・ユニットを備えた調節装置が印刷機に設けられていて、その調節装置は、請求項１の特徴部に記載された次のような構成を備えている。すなわち、運転時、ピストン・シリンダ・ユニットのピストンが、電磁石の励磁による保持力によって保持され、ピストン・シリンダ・ユニットのピストンは、シリンダケーシングのシリンダ室内の空気によって初期圧力による力をかけられ、空気によって発生する初期圧力による力は、電磁石によって発生する保持力よりも小さくなっている。
本発明の特徴を枚葉印刷機の給紙装置における損紙を除去する装置に適用するのが有利であり、それによると、運転時、ピストン・シリンダ・ユニットのピストンが、電磁石の励磁による保持力によって保持され、ピストン・シリンダ・ユニットのシリンダケーシングのシリンダ室内の空気によってピストンの軸心方向に初期圧力による力をかけられ、空気によって発生する初期圧力による力は、電磁石によって発生する保持力よりも小さくなっている。
【０００５】
このように構成した装置においては、あらかじめ圧縮空気の給気によってピストン・シリンダ・ユニットのピストンに初期圧力による力をかけ、電磁石によってこの初期圧力による力をかけた位置にピストンを保持することができる。損紙が検出されると、電磁石の電圧は切断される。シリンダ室内で初期圧力になった空気によって、および、後から流入する空気によって直ちに調節運動が行われ、それによって損紙が印刷機に進入するのが防止される。従来の装置に比べて、切り換え時間、空気切り換え弁の制御時間、およびシリンダの充填時間が削減される。
【０００６】
できるだけ大きい調節力と短い調節行程を達成するために、発明のさらに進んだ構想によると、機枠に固定した支持台の支持面と、軸心の回りを揺動可能で、かつ、機枠に固定した支持台に向かう運動方向にばねによって荷重がかけられている調節レバーの支持面との間に、シリンダケーシングから突き出たピストン棒の自由端がはまり込み、前記の２つの支持面はピストン・シリンダ・ユニットのピストンの作用方向に向かって互いに狭くなる楔形の面（ピストンの作用方向に対して楔形に間隔が狭くなっている面）を形成している。そうすることによって、ピストン棒の端部は楔形の隙間に押し付けられ、それによってピストン荷重の数倍に達する横方向の力（ピストンの進行方向に対して垂直な方向、すなわち、横方向に、前記の楔形の面の間隔を押し拡げる力）が生成される。この横方向の力はくわえづめレバーのアームに適切に作用する。この横方向の力は、くわえづめレバーをくわえづめレバーのばねに抗して回転させて、くわえづめを再び開かせるのに十分な大きさをもつ。シリンダケーシングの外部のピストン棒の自由端には、少なくとも１つのローラがころ軸受によって支持されており、ローラの外周は前記機枠に固定した支持台の支持面と、調節レバーの支持面とに接していることが適切である。そうすることによって、摩擦力は充分に削減され、騒音のない運転が達成される。なお、この場合、調節レバーとしてベルクランクを用い、調節レバーの支持面としてベルクランクの１つのアームの面を用いることが適切である。
【０００７】
このほかに、本発明の好適な構成が請求項４および５に記載されている。すなわち、ピストン・シリンダ・ユニットのピストン棒は、シリンダ室から突き出ている端部で鉄製のアンカープレートと固く結合していて、シリンダケーシングには電磁石が固定されており、アンカープレートと電磁石は、互いに平行な２つの接触面のうちの１つをそれぞれ有している。また、鉄製のアンカープレートがシリンダケーシングの内部室に可動に設けられており、シリンダケーシングの、ピストン・シリンダ・ユニットのピストンに対向する端面が電磁石によって形成されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、枚葉印刷機における枚葉紙供給用の給紙くわえづめのくわえづめを開かせる装置の側面図である。図２は、図１の２−２線断面図である。
【０００９】
図１の右側の縁部には、本発明の調節装置によって制御される枚葉紙くわえづめ１（以下、くわえづめ１と記す）とくわえづめ座２が縮小して示されている。これらのくわえづめ１およびくわえづめ座２は枚葉印刷機における枚葉紙給紙用の給紙くわえづめのくわえづめ機構のくわえづめおよびくわえづめ座である。枚葉紙横断方向に並置された複数個のくわえづめ１とくわえづめ座２は、給紙くわえづめのくわえづめ機構を形成している。給紙くわえづめは、そのくわえづめ機構によって枚葉紙の前側端部をつかみ、給紙くわえづめレバーの揺動軸心の回りを揺動運動することによって印刷機に枚葉紙を供給する。図１の相互に傾斜する２本の１点鎖線ｘ、ｘ’はその揺動運動を示している。給紙くわえづめそれ自体は、見易くするために図面には示されていない。くわえづめ１は、くわえづめレバーの軸心４上に揺動できるように支持されている。
【００１０】
切り換え部材（Schaltsegment）３はＵ字形で、その２つの脚部の間にローラ２２が導入されている。この切り換え部材３の延長部は軸２３に連結され、したがって、切り換え部材３はカム板５のカムローラ６に追随する運動を行う。ローラ２２をくわえづめ１に連結するくわえづめレバーは軸心４に支持されている。くわえづめレバーは軸心４の回りに揺動するベルクランクで、図１では軸心４を表す点４で交差する２本の１点鎖線で表されている。軸心４は切り換え部材３の外にある。カム板５の運動に対応して切り換え部材３が動かされると、ローラ２２が動かされ、その結果、くわえづめレバーが揺動してくわえづめ１が開かれ、または閉じられる。
【００１１】
前記したように、カム板５は、軸心４の回りのくわえづめレバーの揺動によって生じるくわえづめ１の開閉運動を、カム板５に接しているカムローラ６で制御する。カムローラ６は、軸２３上で切り換え部材３と結合していてばね８によりばね力を加えられているベルクランク（Winkelhebel）９のアーム７に支持されている。その結果、カムローラ６はばね力によってカム板５の外周に押し付けられ、切り換え部材３を介してローラ２２を図１の下方に押している。このように、通常動作時には、カム板５の揺動に対応してくわえづめ１を開閉させる。しかし、もし、異常が発生して、ばね８のばね力に抗してカムローラ６をカム板５から離す方向にベルクランク９に力が加わると軸２３が回転し、ローラ２２が図１の上方に押されてくわえづめ１が開く。
【００１２】
ベルクランク９の他方のアーム１０は、固定した支持台１３の支持面１１と共に楔形になるように延びている支持面１２を有する。支持面１１に対する支持面１２の間隔は、ピストンの作用方向、すなわち、電磁石１９の電流が遮断されたときのピストンの進行方向に対して次第に狭くなっている。
【００１３】
調節装置は、空気圧によって力をかけることができるピストン・シリンダ・ユニット１４を有している。そのシリンダケーシング１５は機枠に固定されているが、ボルト２４の回りを回転できるように係止されている。また、ピストン・シリンダ・ユニット１４のシリンダ室内で可動なピストン１６がピストン棒１７を介して鉄製のアンカープレート１８と連結されている。アンカープレート１８は、電磁石１９と協働し、該電磁石１９の給電はオン・オフ切り換え制御される。アンカープレート１８はシリンダケーシング１５の内部２０で可動である。シリンダケーシング１５は電磁石１９も収容しているので、アンカープレート１８と電磁石１９のいずれも保護された状態で配置されている。
【００１４】
ピストン棒１７の反対側の端部は、シリンダケーシング１５から突き出ていて、その自由端では少なくとも１つのローラ２１がころ軸受によって回転自在に支持されており、ローラ２１の外周は一方では固定された支持台１３の支持面１１に接し、他方ではベルクランク９のアーム１０の自由端における支持面１２に接している。印刷機の通常の運転状態では電磁石１９に電圧が印加されているので、電磁石１９はアンカープレート１８を引き付け、あらかじめ設定可能な保持力でアンカープレート１８を動かないように止めることができる。そうすることによって、シリンダ室２５内のピストン１６は、圧縮空気を給気することによって、ほぼ電磁石１９の保持力まで初期圧力による力をかけることができる。しかし、シリンダ室２５に接続されている接続管内では、空気が更に高い初期圧力になっている。この状態では、調節装置は、カム板５によってカムローラ６を介してくわえづめ１が開かれ、閉じられる運動に影響を及ぼすことはない。センサーが損紙を検知するとすぐに、電磁石１９の電圧は切断され、空気が、ピストン１６を動作させるために、開かれた弁を通ってシリンダ室内に導かれる。そうすることによって、固定した支持台１３とベルクランク９のアーム１０の支持面１１と１２の間のローラ２１または並置された複数個のローラ２１が押され、その結果、くわえづめ１がばね８の作用に抗して再び開かれる。入口弁が開かれ圧力が最大降下するのに応じて、新たな空気の補給なしにシリンダ室の充填が行われるように、シリンダ室２５の入口前の空気の初期圧力は高い程得策である。
【００１５】
電磁石１９の作動とシリンダ室２６の空気充填によって、調節装置は初期状態に戻る。本発明の特徴を有する装置の機能は、枚葉紙の厚さにかかわらず、したがって多重枚葉紙、たとえば２重枚葉紙、３重枚葉紙などにおいても完全に機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、枚葉印刷機における枚葉紙供給用の給紙くわえづめのくわえづめを開かせる装置の側面図である。
【図２】 図２は、図１の２−２線断面図である。
【符号の説明】
１ くわえづめ
２ くわえづめ座
３ 切り換え部材
４ 軸心
５ カム板
６ カムローラ
７、１０ アーム
８ ばね
９ ベルクランク
１１、１２ 支持面
１３ 支持台
１４ ピストン・シリンダ・ユニット
１５ シリンダケーシング
１６ ピストン
１７ ピストン棒
１８ アンカープレート
１９ 電磁石
２０ シリンダケーシングの内部
２１、２２ ローラ
２３ 軸
２４ ボルト
２５、２６ シリンダ室

Claims (7)

1. 空気圧によって力をかけることができ、印刷機の調節部材を動作させるピストン・シリンダ・ユニットを備えた調節装置において、
   運転時、前記ピストン・シリンダ・ユニット（１４）のピストン（１６）が、電磁石（１９）の励磁による保持力によって保持され、前記ピストン・シリンダ・ユニット（１４）の前記ピストン（１６）は、シリンダケーシング（１５）のシリンダ室（２５）内の空気によって初期圧力による力をかけられ、空気によって発生する前記初期圧力による力は、前記電磁石によって発生する保持力よりも小さいことを特徴とする調節装置。
2. 前記シリンダ室（２５）への接続管内の空気が、シリンダ室より高い初期圧力になっており、入口が開き最大に圧力降下する際、空気の補給なしに前記シリンダ室（２５）内に流入する、請求項１に記載の調節装置。
3. 空気圧によって力をかけることができ、一方で機枠に固定されて支持され、他方で枚葉紙くわえづめ用の制御レバーに作用するピストン・シリンダ・ユニットを備えた、枚葉印刷機の給紙装置の、損紙を除去する調節装置において、
   運転時、前記ピストン・シリンダ・ユニットのピストン（１６）が、電磁石（１９）の励磁による保持力によって保持され、前記ピストン・シリンダ・ユニットのシリンダケーシングのシリンダ室（２５）内の空気によって前記ピストンの軸心方向に初期圧力による力をかけられ、空気によって発生する前記初期圧力による力は、前記電磁石によって発生する保持力よりも小さいことを特徴とする調節装置。
4. 前記ピストン・シリンダ・ユニット（１４）のピストン棒（１７）が、前記シリンダ室（２５）から突き出ている端部において鉄製のアンカープレート（１８）と固く結合しており、前記電磁石（１９）は前記シリンダケーシング（１５）に固定されており、前記アンカープレート（１８）と前記電磁石（１９）は、互いに平行な２つの接触面のうちの１つをそれぞれ有する、請求項３に記載の調節装置。
5. 鉄製のアンカープレート（１８）が前記シリンダケーシング（１５）の内部室（２０）に可動に設けられており、前記シリンダケーシング（１５）の、前記ピストン・シリンダ・ユニット（１４）の前記ピストン（１６）に対向する端面が前記電磁石（１９）によって形成されている、請求項３または４に記載の調節装置。
6. 機枠に固定した支持台（１３）の支持面（１１）と、軸心の回りを揺動可能で、機枠に固定した支持台（１３）に向かう運動方向にばね（８）によって荷重がかけられている調節レバーの支持面（１２）との間に、前記シリンダケーシング（１５）から突き出たピストン棒（１７）の自由端がはまり込み、前記両支持面（１１、１２）は、前記ピストン・シリンダ・ユニット（１４）の前記ピストン（１６）の作用方向に向かって互いに狭くなる楔形の面を形成している、請求項１から５のいずれか１項に記載の調節装置。
7. 前記ピストン棒（１７）の、前記シリンダケーシング（１５）の外部の自由端には、少なくとも１つのローラ（２１）がころ軸受によって支持されており、該ローラ（２１）の外周は、固定されている前記支持台（１３）の前記支持面（１１）と、ベルクランク（９）のアーム（１０）の前記支持面（１２）とに接している、請求項６に記載の調節装置。

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