JP3980553B2 - 方向転換装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯状材料を方向転換するためのターニングバーと、該ターニングバーを旋回可能に保持するフレームとを有し、前記ターニングバーが前記フレームに結合されていない、自由な長手方向端部を有している方向転換装置に関する。

直径方向で対向する２つの方向から供給される複数の帯状材料を後置された唯一の機械にて加工できるようにするため又は同じ方向から来る複数の紙匹を後続加工のために２台の異なる機械に供給できるようにするためには、ターニングバー装置が開発された。このターニングバー装置においてはターニングバーはそれぞれ帯状材料を９０゜反対の方向に方向転換する２つの作業位置へ移動可能である。

前記ターニングバー装置はＤＥ４３１１４３８Ｃ２により公知である。該ターニングバー装置は多数のターニングバーを有し、これらのターニングバーはそれぞれ両方の長手方向端部にてフレームの保持スピンドルに枢着され、この保持スピンドルに沿って移動可能である。ターニングバーはそれぞれ保持スピンドルに対し４５゜の角度を成してターニングバーが延びる２つの作業位置を採ることができる。保持スピンドルの軸線とターニングバーの軸線とによって規定された平面内での９０゜の旋回運動によって、ターニングバーはそれぞれ２つの作業位置の一方から他方へ移動可能である。この移動は、ターニングバーがそれぞれ保持スピンドルに対し垂直に延びる中間位置を介して行なわれる。このような移動を可能にするためには保持スピンドルはターニングバーの運動に連結されてそれぞれ互いに垂直に移動可能でなければならない。

ターニングバーが保持スピンドルとターニングバーとの軸線により規定された平面に対し平行な軸を中心とした１８０゜の旋回によって一方の作業位置から他方の作業位置へ切換えられるターニングバー装置は公知ではあるが、このようなターニングバー装置は切換運動を行なうことができるように前記平面の上側又は下側に十分なスペースを必要とする。

ＤＥ２９２０６８４Ａ１にはターニングバーを旋回させるためのリニア調節部材が開示されている。

ＤＥ３１２７８７２Ｃ２には第１の端部がフレームに不変に旋回可能に支承されかつ第２の端部がガイドに移動可能に支承されているターニングバーが記載されている。圧縮空気の供給がヒンジを通して行なわれ、ガイドはリニア駆動装置で調節可能でかつクランプ装置で確保可能である。

本発明の課題は簡単にかつ確実に旋回可能なターニングバーを備えた方向転換装置を提供することである。

この課題は本発明によれば請求項１又は２の特徴によって解決された。

本発明によって達成可能な利点は特に、方向転換装置の機械的な構造が簡易化されることである。すなわち、この場合にはターニングバーの第２の長手方向端部とフレームとの枢着は省略される。したがって第２の保持スピンドルもその運動を制御するための手段も不要である。ターニングバーをフレームと結合するヒンジを通る圧縮空気の供給の実施は、特に垂直な方向できわめてコンパクトな構造を可能にする。さらにターニングバーに圧縮空気を供給するために摩耗又は損傷の惧れのあるフレキシブルな導管は省略できる。

ターニングバーが幅の変化する帯材の方向を転換するために使用されると、方向転換しようとする帯材の下にエアクッションを形成するために吹き出し空気が吹き出される外套の表面積が帯材の幅に制限できることが望ましい。このためには、圧縮空気が供給される内室を軸方向で制限する少なくとも１つのピストンがターニングバー内で軸方向に移動可能であると有利である。

ターニングバーの自由端は、圧縮空気供給導管を接続するためには必要とされないために、この自由端部においては有利には少なくとも１つのピストンの位置を調節するための調節エレメントがターニングバーの内部から外へ導出させることができる。この調節エレメントは例えば、長手方向でターニングバーを通って延び、そのねじ山がピストンのねじ孔と噛合うねじロッドを回転させるロレット切りホイール又はクランクの形を有していることができる。

それぞれターニングバーの外周の孔の１つのグループを選択的に閉鎖する閉鎖体は、有利には中空円筒体として構成され、前記少なくとも１つのピストンは前記中空円筒体の内部で移動可能である。この配置では、閉鎖体と前記少なくとも１つのピストンとを互いに無関係に移動させることができる。

前記少なくとも１つのピストンが、ターニングバーの、ヒンジに結合された長手方向端部に配置されていると、ターニングバーの内室に供給される圧縮空気をこのピストンを通して供給することが必要である。このためにはターニングバーの内部にて圧縮空気供給導管の１区分が、ピストンを貫通する管区分として構成されている。

フレームは、有利には調整可能である旋回運動の自由度の終端位置を規定する２つのストッパを有している。

さらに旋回運動の自由度の各終端位置を固定する少なくとも１つの固定装置が設けられていると有利である。

この固定装置はフレームに結合された閂部材を、ターニングバーの突起に係合させるために有していると有利である。簡単な構成に基づき、閂部材はターニングバーの長手方向軸線に対し垂直な軸を中心として旋回可能であると有利である。

外套における孔のそれぞれ１つのグループを選択的に閉鎖するために設けられた閉鎖体は、ターニングバーの長手方向軸線を中心として２つの閉鎖体位置の間で回動可能であると有利である。この特徴はＤＥ４３１１４３８Ｃ２によって公知である閉鎖体の軸方向の移動可能性に比較して、閉鎖体の運動の行程の拡大を可能にする。したがって外套及び閉鎖体における孔の位置精度に対する要求を比較的に低く抑えることができる。

ターニングバーの２つの作業位置の間での方向転換装置の迅速な切換えを可能にするためには旋回運動をさせるためにリニア調節部材、特に空気力式シリンダを設けることができる。

以下、図面に示された本発明の実施例に基づき本発明を詳細に説明する。

図１には本発明の参考例である方向転換装置のフレームの１部と該フレームに取付けられたターニングバー０１の端部領域（ここではベース領域と呼ぶことにする）とが部分的に断面されて平面図で示されている。フレームは図示されていない枠体に不動にかつ平行に支承された２つの保持スピンドル２１と、両保持スピンドル２１の間に支承されたねじスピンドル２２とを有している。滑り部体２３、例えば滑りブロック２３は保持スピンドル２１で保持され、ねじスピンドル２２と係合させられた、分割されたナット２４を用いて、ねじスピンドル２２の回転によってその長手方向に移動可能である。

ターニングバー０１は一方の長手方向端部にてヒンジ２６を介して滑りブロック２３に、図１の平面に対して垂直な鉛直な軸を中心として９０゜の運動自由度で２つの作業位置の間で旋回可能に結合されている。図１は、ターニングバー０１を「右側」の作業位置で示している。第２の「左側」の作業位置は一点鎖線で示されている。特に図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図に示されているように、ヒンジ２６はターニングバー０１の長手方向端部と固定的に結合された扁平円筒形の部体２７を有している。この扁平円筒形の部体２７は旋回軸に沿って両方向に円筒形の付加部２８によって延長されている。付加部２８は部体２７の直径より小さな直径を有している。

扁平円筒形の部体２７の中心を通って図１の図平面に沿って孔２９が延在している。この孔２９は滑りブロック２３に形成された室３１を、ターニングバー０１の長手方向軸線に沿ってほぼその中央まで延びる管区分０６と接続している。

さらに滑りブロック２３は圧縮空気供給導管と接続するための接続管片３２を備えている。したがって接続管片３２、室３１、孔２９及び管区分０６を介してターニングバー０１の内部は圧縮空気で負荷可能である。

ターニングバー０１は円筒形の外套０２を有し、該外套０２は全周に亘ってかつ長手方向端部における短い区分を除いてその軸方向の長さ全体に亘って均一に分配された孔０８を備えている。中空円筒体０３の形をした閉鎖体０３が外套０２の内壁に接触しており、ターニングバー０１の長手方向軸線を中心として回動可能である。特に図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である図２に示されているように、閉鎖体０３はその外周の半分に孔２４を備え、閉鎖体０３の他の半分は閉じている。閉鎖体０３の孔０４は保持スピンドル２１とは反対側の部分（図２にて左半分に図示された部分）に位置する孔０８のグループと整合している。ターニングバー０１が圧縮空気で負荷されると、圧縮空気は孔０８の前記第１のグループから流出しかつエアクッションを形成する。このエアクッションの上でターニングバー０１の外周の１／２に亘ってターニングバー０１に巻掛けられた、９０゜変向しようとする帯材は、実質的に摩擦なしで案内されることができる。外套２の円周の、帯材が巻掛けられていない領域（図２にて右上方に示された領域）における残った孔０８は閉鎖体０３によって圧縮空気の供給から遮断されている。

ターニングバー０１を一方の作業位置から他方の作業位置へ調節すると、閉鎖体０３は有利には１８０゜回動させられ、ターニングロッド０１の一方の作業位置で開いていた孔０８のグループは、閉鎖体０３の外周の閉じた半分に向き合い、孔０８の他方のグループは閉鎖体０３の孔０４と整合する。ターニングバー０１の調節に対する閉鎖体０３のこのような連結は、ヒンジ２６における例えば図示されていない定置の歯環により、該歯環が閉鎖体０３の外歯と噛合うことで行なわれる。

第１のねじスピンドル０７は図３に示されたターニングバー０１の自由端部から、ターニングバー０１の内部を、図１に示された、ヒンジ２６と結合された端部のすぐ近くまで延びている。第１のねじスピンドル０７は長手方向軸線の横に配置されかつ管区分０６の外側でこれに対し平行に延在している。第１のねじスピンドル０７のねじ山は第１のピストン０９の内ねじ山と係合しているので、第１のねじスピンドル０７の回転により第１のピストン０９はターニングバー０１の軸方向に移動可能である。ねじスピンドル０７を回動させるためには、ターニングバー０１の自由端にてターニングバー０１から外へ導出させられた端部に調節エレメント１０、例えばナット１０が回動不能に取付けられている。このナット１０は被せ嵌められたスパナにより回動可能である。第１のピストン０９の側面は中空円筒形の閉鎖体０３の内面に緊密に接触する。

同様にナット１０を保持する第２のねじスピンドル１２で軸方向に移動可能である、第１のピストン０９に相応する第２のピストン１１は、図３に示すようにターニングバー０１の自由端に配置されている。２つのピストン０９；１１はそれぞれ軸方向で、ターニングバー０１の、管区分０６を介して圧縮空気で負荷可能な内室１３の制限部を形成する。

ピストン０９；１１の、内室１３に向いた縁は、ターニングバー０１に巻掛けられた帯材の縁１４の経過を追従する。つまり、ピストン０９；１１の、内室１３に向いた縁はほぼ、ピストン外周の１／２に亘って延びる、向きが反対である２つの螺旋状の区分の経過を有している。

滑りブロック２３は互いに９０゜の角度を成して突出する２つのアーム１６を有している。これらのアーム１６の端部にはそれぞれ１つのストッパ１７が取付けられている。これらのストッパ１７は図２に示された、ターニングバー０１に向いた凹面状の側面１８を有している。両方のストッパ１７はヒンジ２６におけるターニングバー０１の旋回運動の自由度を正確に９０゜に制限する。調節位置もしくはターニングバー０１の旋回自由度を微調整するためにはストッパ１７を線Ａ−Ａの方向に対し平行に調節する調整機構が設けられていることができる。

ターニングバー０１は２つの向き合った側に突起３３を有し、該突起３３はそれぞれ、ターニングバー０１の外套０２に向いた傾斜面３４を有している。各アーム１６内で回転可能に支承された軸３６はターニングバー０１とは反対側の端部に四角形付加部１７を有し、該四角形付加部１７には適当なスパナが軸３６を旋回させるために被せ嵌め可能である。軸３６は反対側の、ターニングバー０１に向いた端部に閂部材３８を有し、該閂部材３８は滑りブロック２３の左側のアーム１６と右側のアーム１６にそれぞれ９０゜互いに旋回させられた位置で示されている。右側のアーム１６の閂部材３８は突起３３の傾斜面３４の後ろに係合し、ターニングバー０１を右側のストッパ１７に対し押し付ける。閂部材３８は錠止された状態で突起３３の傾斜面３４に押し付けられる傾斜面を有している。傾斜面３４の傾斜した経過によって、左側のアーム１６の閂部材３８にて示された垂直な位置から水平な位置に閂部材３８が旋回することでターニングバー０１がストッパ１７に固定されると、閂部材３８はターニングバー０１が直接ストッパ１７に接触する前にすでに突起３３の後ろへ係合でき、錠止が遊びなしに行なわれるようになる。

図５には本発明の１実施例による方向転換装置が平面図で示されている。ここで示されたターニングバー０１、滑りブロック２３、滑りブロック２３を保持する保持スピンドル２１とねじスピンドル２２は、先きに図１から４までに記載したものと同じである。滑りブロック２３もターニングバー０１の旋回運動の自由度を制限するために左側と右側のストッパ１７を有している。第２のアーム３９にはリニア調節部材４１、例えば複動式の空気力式シリンダ４１のケーシングが懸架されている。懸架装置はピストン棒４２がケーシングから突出するシリンダ４１の端部に作用している。ピストン棒４２はターニングバー０１に枢着されている。ピストン棒４２の走出・走入によってターニングバー０１はその作業位置の間で２つのストッパ１７の一方に調節可能である。ピストン棒４２を錠止することによりターニングバー０１は前記作業位置の一方に動かないように保つことができる。

この構成は、ターニングバーに対する作業員の直接的なアプローチを必要とすることなくターニングバーを前記２つの作業位置の間で遠隔制御により切換えることができるようにする。

図６には本発明の第２実施例による方向転換装置の一部分が示されている。この場合にもターニングバー０１、その突起３３、ヒンジ２６及び滑りブロック２３は図１から４までに符号で示したものと同じものである。図６には、１つのアーム１６しか示されていない。これに対し対称的に配置された第２のアームが存在している。アーム１６はストッパ１７に加えてリニア調節部材４３を有している。このリニア調節部材４３は電磁式に駆動されるか又はリニア調節部材４３は図５に示したように空気力シリンダ４１であることができる。リニア調節部材４３はターニングバー０１の長手方向軸線に対し平行に移動可能に閂部材３８を保持している。この閂部材３８は２つの傾斜面４４，４６を有し、これらの傾斜面４４，４６の内、一方の傾斜面４４は突起３３の傾斜面３４に対し平行に向けられ、他方の傾斜面４６は、ターニングバー０１が図６に示されたストッパ位置へ動かされ、突起３３がまず傾斜面４４に当たり、かつこの傾斜面４４に沿って滑動すると、閂部材３８の運動方向に対しほぼ直角に延在している。その際、閂部材３８はリニア調節部材４３によって発生させられた力に抗して圧迫される。突起３３が傾斜面３３を通過すると、閂部材３８は再び走出し、傾斜面３４，４６が互いに再び接触し、これにより、ターニングバーは図示のストッパ位置に錠止される。ターニングバー０１をそのつど他方の位置へ旋回させるためには、リニア調節部材４３が制御され、リニア調節部材４３は閂部材３８を引き戻しかつターニングバー０１を解放する。

参考例である方向転換装置のフレームに旋回可能に結合されたターニングバーのベース領域の部分的に断面された平面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 ターニングバーの自由な端部領域の平面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 本発明による方向転換装置のターニングバーの平面図。 本発明の第２実施例による固定装置の平面図。

符号の説明

０１ ターニングバー、 ０２ 外套、 ０３ 閉鎖体、 ０４ 孔、 ０６ 管区分、 ０７ ねじスピンドル、 ０８ 孔、 ０９ ピストン、 １０ 調節部材（ナット）、 １１ ピストン、 １２ ねじスピンドル、 １３ 内室、 １４ 縁部、 １６ アーム、 １７ ストッパ、 １８ 凹面、 ２１ 保持スピンドル、 ２２ ねじスピンドル、 ２３ 滑りブロック、 ２４ ナット、 ２６ ヒンジ、 ２７ 扁平円筒体、 ２８ 付加部、 ２９ 孔、 ３１ 室、 ３２ 接続管片、 ３３ 突起、 ３４ 傾斜面、 ３６ 軸、 ３７ 四角形付加部、 ３８ 閂部材、 ３９ アーム、 ４１ リニア調節部材、 ４２ ピストン棒、 ４３ リニア調節部材、 ４４ 傾斜面、 ４６ 傾斜面

Claims (16)

1. 帯状材料を方向転換するためのターニングバー（０１）と、該ターニングバー（０１）の一方の長手方向端部を旋回可能に支承するフレームとを有し、前記ターニングバーが前記フレームに結合されていない自由な長手方向端部を有している方向転換装置において、前記ターニングバー（０１）を旋回させるための調節部材（４１）が、前記フレームと、前記ターニングバー（０１）の、前記フレームに旋回可能に支承された前記長手方向端部とに結合されており、前記調節部材（４１）が前記ターニングバー（０１）を２つの作業位置に９０゜旋回させるように配置されていることを特徴とする、方向転換装置。
2. 前記ターニングバーが孔（０８）を備えた外套（０２）と、圧縮空気が供給された内室（１３）と、閉鎖体（０３）とを有している、請求項１記載の方向転換装置。
3. 前記閉鎖体（０３）が前記内室（１３）内にて、該閉鎖体（０３）がそれぞれ前記孔（０８）の１つのグループを閉じた状態に保つ２つの位置の間で移動可能である、請求項２記載の方向転換装置。
4. 圧縮空気供給導管（３２，３１，２９，０６）が、前記ターニングバー（０１）を前記フレームに結合するヒンジ（２６）を通して導かれている、請求項１記載の方向転換装置。
5. 前記圧縮空気供給導管（３２，３１，２９，０６）が前記ターニングバー（０１）の旋回軸に対し同心的に配置されている、請求項４記載の方向転換装置。
6. 圧縮空気が供給される内室（１３）を長手方向で制限する少なくとも１つのピストンが前記ターニングバー（０１）内で軸方向に移動可能である、請求項１記載の方向転換装置。
7. 前記少なくとも１つのピストンの位置を調節するための調節部材（１０）が、結合されていない端部にてターニングバー（０１）から外へ導き出されている、請求項６記載の方向転換装置。
8. 前記閉鎖体（０３）が中空シリンダ（０３）であり、前記少なくとも１つのピストンが中空シリンダ（０３）の内部に配置されている、請求項２記載の方向転換装置。
9. 前記少なくとも１つのピストンが前記ヒンジ（２６）と結合されたターニングバー（０１）の長手方向端部に配属されている、請求項６記載の方向転換装置。
10. 前記フレームが前記ターニングバー（０１）の旋回運動の自由度の終端位置を規定するために２つのストッパ（１７）を有している、請求項１記載の方向転換装置。
11. 前記ターニングバー（０１）をそれぞれ旋回運動の自由度の一方の終端位置に固定するための固定装置（３３，３４，３６，３８；３３，３４，３８，４３）が設けられている、請求項１記載の方向転換装置。
12. 前記固定装置（３３，３４，３６，３８；３３，３４，３８，４３）が前記ターニングバー（０１）の突起（３３）に係合するために前記フレームに結合された閂部材（３８）を有している、請求項１１記載の方向転換装置。
13. 前記固定装置（３３，３４，３６，３８）の前記閂部材（３８）がターニングバー（０１）の長手方向軸線に対し垂直な軸線を中心として旋回可能である、請求項１２記載の方向転換装置。
14. 前記閉鎖体（０３）が前記ターニングバー（０１）の長手方向軸線を中心として２つの位置の間で回動可能である、請求項２記載の方向転換装置。
15. 前記ターニングバー（０１）を旋回させるためにリニア調節部材（４１）が前記フレーム及び前記ターニングバー（０１）と結合されている、請求項１記載の方向転換装置。
16. 前記リニア調節部材（４１）が空気力シリンダとして構成されている、請求項１５記載の方向転換装置。

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