JP3703023B2 - 給紙部における巻取紙装着用アームのアーム軸の軸方向位置調節装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、巻取紙装着用アームを備えたアーム軸を軸方向に位置調節して、ウェブ紙の側端縁を予め定められた範囲内に復帰させる給紙部における巻取紙装着用アームのアーム軸の軸方向位置調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、輪転機の給紙部は、通常、１本乃至３本の巻取紙が取り付けられるようになっている。図４及び図５に示すように、新聞輪転機の給紙部Ｒでは、フレームＦ１、Ｆ２に回転可能に支持されているアーム軸０１に間隔をあけ対向して設けられた巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２の先端部間に巻取紙Ｍが装着されるようになっている。
【０００３】
巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２の各先端部には、同一軸線上で対向するように円錐状のセンターコーンＣ１、Ｃ２が設けられ、一方のセンターコーンＣ１は軸方向に固定されており、他方のセンターコーンＣ２は軸方向に出入り可能に設けられている。巻取紙Ｍは、その両端の紙管開口部に前記センターコーンＣ１、Ｃ２の円錐部が挿入されることにより巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２に回転可能に支持されるようになっている。
【０００４】
前記紙管開口部の直径は、ばらつきが大きく、軸方向に固定されたセンターコーンＣ１の円錐部への挿入深さが一定とならないので、巻取紙Ｍが軸方向に出入りするセンターコーンＣ２によって軸方向に固定された他方のセンターコーンＣ１の方に押し付けられて移動し、巻取紙Ｍの軸方向（幅方向）の位置が定まらないことになる。
【０００５】
従って、その状態のままでは、巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２に装着された新たな巻取紙Ｍの側端縁Ｅの位置は、予め定められた範囲を超えて軸方向にずれてしまう可能性がある。そこで、巻取紙Ｍを軸方向に移動させ、その側端縁Ｅを予め定められた範囲内に復帰させるために、巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２が設けられているアーム軸０１を軸方向に移動させるアーム軸の軸方向位置調節装置（以下、軸方向位置調節装置という）Ｋ０２が用いられる。
【０００６】
又、巻取紙装着用アームＡ１、Ａ１には、センターコーンを作動させる機器や張力制御用ブレーキなどを制御する電装品が装備されており、それら電装品は、アーム軸０１の両側に分散して設けられたスリップリング装置Ｓ０１、Ｓ０２から給電されるようになっている。
【０００７】
上記のような従来の技術の軸方向位置調節装置Ｋ０２は、例えば「新聞印刷ハンドブック」（１９９７年４月１０日、日本新聞協会技術委員会編集、社団法人日本新聞協会発行、１０１頁乃至１０３頁、参照）に記截されており、図５に示すように、給紙部Ｒに備えられたアーム軸０１の一方の軸端部に設けられ、他方の軸端部には、巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２を角変位させるアーム軸の回転装置（以下、回転装置という）Ｋ０１が設けられている。
【０００８】
又、前記軸方向位置調節装置Ｋ０２は、「新聞印刷」（昭和５５年１０月３１日、日本新聞協会工務委員会編集、社団法人日本新聞協会発行、６５頁及び６６頁、参照）にも記載されている（「第９８図」の図面と「第９９図」の図面とは、入れ替り誤植）。
【０００９】
その軸方向位置調節装置Ｋ０２の詳細を図６に従って説明すると、図示しないフレームに装着されたケーシングＢの軸穴には、段部が形成されて小径となった軸端部０１１をもつアーム軸０１がスリーブ０２を介して回転可能に且つ軸方向移動可能に支持されており、ケーシングＢ内における軸端部０１１の先端部には、おねじ０１１ａが形成されている。
【００１０】
他方、ケーシングＢの軸穴には、内向きフランジ０３ａを有するスリーブ０３が挿入され、該軸穴に設けられたすべりキーによってスリーブ０３は回転不能とされ、軸方向にのみ移動可能となっている。
スリーブ０３の内径部には、アーム軸０１が回転可能に挿入され、内向きフランジ０３ａの内径部には軸端部０１１が挿入されており、内向きフランジ０３ａの端面はアーム軸０１の段部に接している。
【００１１】
また、スリーブ０３より大径の環状おねじ部材０４が内向きフランジ０３ａにボルトで結合されており、両者は、アーム軸０１の軸端部０１１のおねじ０１１ａにねじ込まれたナット０５とアーム軸０１の段部とに挟まれ、アーム軸０１に対し軸方向に拘束されている。
【００１２】
ケーシングＢ内には、軸穴にめねじ部０６が形成されたウォームホイール０７が、回転可能に且つ軸方向に拘束されてアーム軸０１と同じ軸線に設けられていると共に、回転駆動されるウォーム０８がウォームホイール０７と噛み合って設けられている。
ウォームホイール０７のめねじ部０６には、環状おねじ部材０４がねじ込まれている。
【００１３】
前記ウォームホイール０７と噛み合っているウォーム０８が電動機０９（図４参照）によって駆動されると、ウォームホイール０７と一体となっているめねじ部０６が回転する。めねじ部０６の回転運動が、スリーブ０３と共に回転不能のおねじ部材０４により軸方向運動に変換され、スリーブ０３を介してアーム軸０１が軸方向に移動させられるようになっている。
【００１４】
又、巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２に装備される電装品への給電は、回転するアーム軸０１の両側に分散して設けられたスリップリング装置Ｓ０１、Ｓ０２を介して行われる。アーム軸０１の一方の軸端部０１１には軸方向位置調節装置Ｋ０２が設けられ、他方の軸端部には前記回転装置Ｋ０１が設けられているために、一方のスリップリング装置Ｓ０１は、フレームＦ１と巻取紙装着用アームＡ１に挟まれた窮屈なスペースに設けられ、他方のスリップリング装置Ｓ０２は、同様にフレームＦ２と巻取紙装着用アームＡ２に挟まれた窮屈なスペースに設けられるようになっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の巻取紙装着用アームの軸方向位置調節装置には、次のような問題点がある。
即ち、「新聞印刷ハンドブック」及び「新聞印刷」に記載されている軸方向位置調節装置は、回転装置の設けられていないアーム軸の軸端側に設けられているので、スリップリング装置を取り付けるスペースに制約がある。ところが近年、新聞社では、カラー紙面の新聞を高速度印刷するという需要が高まっており、高速度印刷下における印刷品質の維持向上を図るウェブ紙の精密な張力制御が、新聞輪転機に求められている。
【００１６】
そのために、ウェブ紙の精密な張力制御に必要な多数の制御機器が、給紙部の巻取紙装着用アームに取り付けられ使用されることとなり、それに伴い給電する配線の数も増大する傾向にあって、アーム軸の軸方向にスペースを要する配線数の多いスリップリング装置が必要となっている。しかしながら、そのようなスリップリング装置を取り付け得る広いスペースが確保できないという問題点があった。
【００１７】
この発明は、上記従来の技術が抱えていた問題点を一挙に解決しようとするもので、軸方向位置調節装置を回転装置に隣接して設け、アーム軸の一方の軸端側に移動部材と案内部材と駆動部とを備えた構成によって、アーム軸の他方の軸端側にスリップリング装置の取り付けスペースを十分に確保することが可能な給紙部における巻取紙装着用アームのアーム軸の軸方向位置調節装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明のアーム軸の軸方向位置調節装置は、給紙部において巻取紙装着用アームを支持してフレームに回転可能に且つ軸方向移動可能に支持されるアーム軸のフレームから突出した一端側に相対回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されると共に、フレームから突出して設けられたガイドピンによりガイドピンの長さだけフレームに対し軸方向に移動する間軸線周りの回転が拘束されるケーシングに装備された回転装置によりフレームにおいて所定角度回転駆動されるアーム軸に設けられている。
【００１９】
そして、アーム軸の軸方向位置調節装置は、ねじ部を具備し、回転装置が設けられたアーム軸の部分の先端側に隣接してそのアーム軸に対し回転可能に且つ軸方向移動不能に連結された移動部材と、移動部材のねじ部にねじ込まれたねじ部を備え、フレームに対し回転不能に且つ軸方向移動不能に設けられた案内部材と、回転装置を装備したケーシングと一体となるように連結された部材に取り付けられ移動部材を案内部材及びアーム軸に対して回転駆動する駆動部とから構成されており、記移動部材及び案内部材を介してフレームに対して遠近方向に移動し回転装置に拘束されることなく且つ回転装置の作動に関係なくアーム軸の軸方向移動が可能である。
【００２０】
例えば、駆動部は電動機を備えており、移動部材のねじ部と案内部材のねじ部とは、台形ねじ又はボールねじで構成されている。
【００２１】
輪転機においてアーム軸の軸方向位置調節装置は、ウェブ紙の側端縁の位置調節を行う。
巻取紙から繰り出され走行するウェブ紙の側端縁が予め定められた範囲を超えて軸方向にずれると、ずれた方向とは反対の方向に側端縁を移動させるように、電動機は、検出器からの信号に基づいて出力された回転信号を受けて作動し、予め定められた範囲内に側端縁を復帰させるまで所要方向に回転し続ける。他方、側端縁が予め定められた範囲内にあることが検出器によって検出されると、前記回転信号の出力が停止され、電動機の回転が停止する。
【００２２】
電動機の回転駆動により移動部材のねじ部が回転し、移動部材が軸方向に進退する。移動部材の軸方向移動は、アーム軸の回転には無関係にアーム軸に伝えられ、巻取紙装着用アーム即ち巻取紙の移動となり、ウェブ紙の側端縁の位置が調節される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態における給紙部の巻取紙装着用アームのアーム軸の軸方向位置調節装置を図面を参照して説明する。
先ず、輪転機の給紙部Ｒについて説明すると、図３に示すように、アーム軸１の両端側は、夫々対向するフレームＦ１、Ｆ２に回転可能に且つ軸方向に変位可能に支持され、アーム軸１は、間隔をあけ対向し、１乃至３対の巻取紙装着用アームが設けられており、図３においては１対の巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２が図示されている。
【００２４】
巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２の各先端部には、同一軸線上で対向するように円錐状のセンターコーンＣ１、Ｃ２が回転可能に設けられている。
一方のセンターコーンＣ１は軸方向変位が拘束されており、他方のセンターコーンＣ２は軸方向変位が可能である。
【００２５】
巻取紙Ｍは、その両端の紙管開口部にセンターコーンＣ１、Ｃ２の円錐部が挿入されることにより巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２に回転可能に支持されるようになっている。
【００２６】
アーム軸１の両端端部は、夫々フレームＦ１、Ｆ２から外側に突出しており、一方の軸端部には、アーム軸１を回転させるアーム軸の回転装置（以下、回転装置という）Ｋ１及びアーム軸の軸方向位置調節装置（以下、軸方向位置調節装置という）Ｋ２が互に隣接して設けられている。従って、他方の軸端部側には、広いスペースをとることができ、その広いスペースを有する軸端部にスリップリング装置Ｓが設けられるようになっている。
【００２７】
図１に示すように、アーム軸１には、フレームＦ１側に回転装置Ｋ１が、その先端側に軸方向位置調節装置Ｋ２が隣接して夫々設けられている。アーム軸１の軸端部は、段付き形状となり、アーム軸１より小径の第１軸端部１１及びその先端の更に小径の第２軸端部１２から形成されている。
【００２８】
回転装置Ｋ１においては、第１軸端部１１にウォームホイール２が軸方向及び回転方向に一体的に固定されており、ウォームホイール２の突出筒状ボス部２ａには、ウォームホイール２を囲い込む第１ケーシング３が、相対回転が可能であると共に軸方向には相対移動が不能に、例えば、図示のようにアンギュラー玉軸受４、４を介して結合されている。
【００２９】
第１ケーシング３から半径方向に突出した回転拘束脚５のフォーク状先端部５ａには、フレームＦ１から外側に突出して設けられたガイドピン６が挿入されている。即ち、第１ケーシング３は、フレームＦ１に対して、アーム軸１の軸方向の移動が許されているが、アーム軸１の軸方向にガイドピン６の長さだけ移動する間、アーム軸１の軸線回りの回転が拘束されている。
第１ケーシング３には、ウォームホイール２及びそれに噛み合うウォーム（図示しない）が収納され減速機をなし、減速機にはアーム軸１を回転駆動する電動機７が取り付けられている。
【００３０】
軸方向位置調節装置Ｋ２においては、第２軸端部１２に、軸端側からカップ状の第２ケーシング８がかぶさっており、第２ケーシング８の底部中心からは、基部におねじ９が形成されている軸部１０が、外側に突出している。第２ケーシング８は、第２軸端部１２に対し回転可能であると共に軸方向には相対的に移動不能に、例えば、図示のようにアンギュラー玉軸受１３、１３を介して結合されている。そして、第２ケーシング８、おねじ９、軸部１０及びアンギュラー玉軸受１３、１３によって移動部材３０が構成される。
【００３１】
第２ケーシング８を囲い込むようにして、軸端側からかぶさっているカップ状の固定ケーシング１４は、第１軸端部１１と平行な両脚部１５ａ、１５ａの端部がフレームＦ１にボルトで取り付けられたコ字形枠部１５の中間連結部に取り付けられている。即ち、固定ケーシング１４は、フレームＦ１に固定状態にある。
【００３２】
固定ケーシング１４の底部には、おねじ９がねじ込まれたねじ穴１６が形成されており、固定ケーシング１４のねじ穴１６を通して外側に突出している軸部１０の先端部には、ウォームホイール１７がキー止めされて取り付けられている。
そして、固定ケーシング１４、コ字形枠部１５及びねじ穴１６によって、案内部材４０が構成される。
【００３３】
ウォームホイール１７の突出筒状ボス部１７ａには、ウォームホイール１７を囲い込む第３ケーシング１８が軸受１９を介して取り付けられている。第３ケーシング１８には、ウォームホイール１７及びそれに噛み合うウォーム（図示しない）が収納され減速機２２をなし、減速機２２には、移動部材３０の軸部１０を回転駆動する電動機２０が取り付けられている。そして、電動機２０及び減速機２２によって、駆動部５０が構成される。
【００３４】
ウォームホイール２とそれに噛み合うウォームとからなる減速機及びそれを回転駆動する電動機７、並びにウォームホイール１７とそれに噛み合うウォームとからなる減速機２２及びそれを回転駆動する電動機２０は、夫々例えば、減速機とブレーキ付き電動機とが一体化された住友重機械株式会社製のＲＮＹＭ１形ハイポニックドライブのような所謂減速機付き電動機である。
【００３５】
駆動部５０の減速機２２は、第２軸端部１２と平行な両脚部２１ａ、２１ａの端部が第１ケーシング３にボルトで取り付けられたコ字形枠部２１の中間連結部に取り付けられている。即ち、第３ケーシング１８は、第１ケーシング３と一体となるように連結され支持部材を形成している。
そして、コ字形枠部１５とコ字形枠部２１とは干渉しないように、アーム軸１の軸線回りに９０度位相をずらしている（図２参照）。
【００３６】
なお、この発明に係る実施の形態では、おねじ９及びねじ穴１６は、図１に示すように一対の台形ねじで構成されるが、図示しないボールねじやその他形状のねじ構造で構成することが可能である。
【００３７】
又、輪転機の稼動中における軸方向位置調節装置Ｋ２は、通常、走行するウェブ紙Ｗの側端縁Ｅの位置を検出する図示しない検出器と併用されて用いられ、常時、側端縁Ｅが図示しない検出領域内の予め定められた範囲内に復帰するように制御されている。
【００３８】
次に、上記の発明の実施の形態における巻取紙装着用アームのアーム軸の軸方向位置調節装置の作用について説明する。
【００３９】
巻取紙Ｍの消費により、給紙部Ｒにおける紙継ぎ時の新旧の巻取紙Ｍ、Ｍの交換においては、回転装置Ｋ１が作動される。回転拘束脚５とガイドピン６とによりアーム軸１回りの回転が拘束されている第１ケーシング３に取り付けられた電動機７が回転駆動され、電動機７の所定量の回転駆動がウォームギヤ（ウォーム（図示しない）及びウォームホイール２）を介して第１軸端部１１に伝動され、アーム軸１がフレームＦ１，Ｆ２において所定角度回転する。即ち、アーム軸１の巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２が所定角度回転し、センターコーンＣ１、Ｃ２に支持された新旧の巻取紙Ｍ、Ｍは所定角度旋回する。
【００４０】
上記の回転装置Ｋ１の作動におけるアーム軸１の回転は、その第２軸端部１２がアンギュラー玉軸受１３、１３を介して第２ケーシング８に支持されているので、第２ケーシング８に伝動されず、回転装置Ｋ１の作動は、軸方向位置調節装置Ｋ２には無関係である。
【００４１】
ウェブ紙Ｗの側端縁Ｅの位置調整においては、軸方向位置調節装置Ｋ２が作動される。
巻取紙装着用アームＡ１、Ａ２を回転させる回転装置Ｋ１に隣接し設けられる軸方向位置調節装置Ｋ２は、図３に示すように、巻取紙Ｍから繰り出され走行するウェブ紙Ｗの側端縁Ｅが予め定められた範囲を超えて軸方向にずれると、ずれた方向とは反対の方向に側端縁Ｅを移動させるように、電動機２０は、検出器からの信号に基づいて出力された回転信号を受けて作動し、予め定められた範囲内に側端縁Ｅを復帰させるまで回転し続ける。
【００４２】
他方、側端縁Ｅが予め定められた範囲内にあることが検出器によって検出されると、前記回転信号の出力が停止され、電動機２０の回転が停止する。
即ち、電動機２０の回転駆動が図１に示すように減速機２２を介して軸部１０に伝動され、それによりおねじ９が回転する。おねじ９がねじ込まれているねじ穴１６は、フレームＦ１に固定された固定ケーシング１４に形成されているので、おねじ９、即ち第２ケーシング８は固定ケーシング１４に対し軸方向に進退する。
【００４３】
おねじ９とねじ穴１６とが、右ねじ方向に螺旋をなしている場合、軸部１０、即ちおねじ９が軸部１０の軸端面側から見て時計回りに回転すれば、おねじ９が、固定側のねじ穴１６に対し回転しながら軸方向へ押し込まれ、第２ケーシング８は、フレームＦ１に近づくように移動する。
【００４４】
第２ケーシング８の軸方向移動は、第２ケーシング８と第２軸端部１２との間に介在するアンギュラー玉軸受１３、１３を介して第２軸端部１２、即ちアーム軸１に伝えられ、アーム軸１がフレームＦ１からフレームＦ２の方向に向けて移動する。従って、アーム軸１に取り付けられている巻取紙Ｍ、延いては、ウェブ紙Ｗの側端縁Ｅは、フレームＦ１から遠ざかる方向に移動する。
【００４５】
電動機２０が逆転して軸部１０、即ちおねじ９が反時計回りに回転すれば、上記とは逆に、巻取紙Ｍ、延いては、ウェブ紙Ｗの側端縁Ｅは、フレームＦ１に近づく方向に移動する。
アーム軸１の移動は、アンギュラー玉軸受４、４を介して第１ケーシング３の軸方向の移動を伴うが、ガイドピン６に対する回転拘束脚５の軸方向の移動、即ち第１ケーシング３のフレームＦ１、Ｆ２に対する移動が拘束されないので、軸方向位置調節装置Ｋ２の作動は、回転装置Ｋ１には拘束されない。
【００４６】
又、軸部１０のウォームホイール１７及びそれに噛み合うウォームが収納された減速機２２並びに電動機２０からなる駆動部５０は、コ字形枠部２１を介して第１ケーシング３に取り付けられているので、第１ケーシング３と一体に移動する。
そして、ウェブ紙Ｗの側端縁Ｅが検出領域内の予め定められた範囲内に到達したことが検出器によって検出されると回転信号の出力が停止され、電動機２０の回転駆動が停止され、ウェブ紙Ｗの側端縁Ｅの位置修正が終了する。
なお、この発明に係る軸方向位置調節装置Ｋ２は、適宜手動によるスィッチ操作で作動させることができることは言うまでもないが、その説明は省略する。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、アーム軸の軸方向位置調節装置を回転装置に隣接させてアーム軸の一方の軸端側に設けたことによって、アーム軸の他方の軸端側に十分なスペースが確保され、配線数の多いスリップリング装置を設置することが可能となった。これによって、印刷品質の維持向上に必要なウエブ紙の精密な張力制御のための多くの制御機器を、給紙部の巻取装着用アームに設備することが可能となり、高品質のカラー紙面を高速度で印刷できる輪転機が実現可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】アーム軸の一端部に設けられたこの発明に係る軸方向位置調節装置の部分断面説明図である。
【図２】図１の斜視説明図である。
【図３】この発明に係る軸方向位置調節装置を備えた給紙部の概要説明図である。
【図４】従来技術の給紙部の側面概要説明図である。
【図５】従来技術の給紙部の正面概要説明図である。
【図６】従来技術の軸方向位置調節装置の断面説明図である。
【符号の説明】
１ アーム軸
１１ 第１軸端部
１２ 第２軸端部
２、１７ ウォームホイール
２ａ、１７ａ 突出筒状ボス部
３ 第１ケーシング
４、１３ アンギュラー玉軸受
５ 回転拘束脚
５ａ フォーク状先端部
６ ガイドピン
７、２０ 電動機
８ 第２ケーシング
９ おねじ
１０ 軸部
１４ 固定ケーシング
１５ａ、２１ａ 脚部
１５、２１ コ字形枠部
１６ ねじ穴
１８ 第３ケーシング
１９ 軸受
２２ 減速機
３０ 移動部材〔８〜１０〕
４０ 案内部材〔１４〜１６〕
５０ 駆動部〔１７〜２０〕
Ｒ 給紙部
Ｆ１，Ｆ２ フレーム
Ａ１，Ａ２ 巻取紙装着用アーム
Ｃ１、Ｃ２ センターコーン
Ｋ１ 回転装置
Ｋ２ 軸方向位置調節装置
Ｓ スリップリング装置
Ｍ 巻取紙
Ｗ ウェブ紙
Ｅ 側端縁

Claims (4)

1. 給紙部において巻取紙装着用アームを支持してフレームに回転可能に且つ軸方向移動可能に支持されるアーム軸のフレームから突出した一端側に相対回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されると共に、前記フレームから突出して設けられたガイドピンにより該ガイドピンの長さだけフレームに対し軸方向に移動する間軸線周りの回転が拘束されるケーシングに装備された回転装置によりフレームにおいて所定角度回転駆動される前記アーム軸に設けられ、該アーム軸を軸方向に位置調節するアーム軸の軸方向位置調節装置であり、
   ねじ部を具備し、前記回転装置が設けられたアーム軸の部分の先端側に隣接して該アーム軸に対し回転可能に且つ軸方向移動不能に連結された移動部材と、
   前記移動部材のねじ部にねじ込まれたねじ部を備え、前記フレームに対し回転不能に且つ軸方向移動不能に設けられた案内部材と、
   前記回転装置を装備したケーシングと一体となるように連結された部材に取り付けられ前記移動部材を前記案内部材及び前記アーム軸に対して回転駆動する駆動部と、
   から構成され、
   前記移動部材が前記案内部材を介して前記フレームに対して遠近方向に移動され回転装置に拘束されることなく且つ回転装置の作動に関係なくアーム軸の軸方向移動が可能な軸方向位置調節装置。
2. 駆動部が電動機を備えている請求項１に記載のアーム軸の軸方向位置調節装置。
3. 移動部材のねじ部と案内部材のねじ部とが台形ねじで構成されている請求項１又は請求項２に記載のアーム軸の軸方向位置調節装置。
4. 移動部材のねじ部と案内部材のねじ部とがボールねじで構成されている請求項１又は請求項２に記載のアーム軸の軸方向位置調節装置。

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