JP4607851B2 - 枚葉紙加工機のくわえ用の伝動機構 - Google Patents

Description

本発明は、枚葉紙加工機の移動行路に沿って移動する少なくとも１つのくわえ用の伝動機構に関する。

枚葉紙加工機、たとえば枚葉紙印刷機では、枚葉紙パイルの枚葉紙を枚葉紙搬送ドラムまたは載置ドラムに搬送するための装置が公知となっている。枚葉紙パイルから取り出された枚葉紙は、載置台に搬送され、少なくとも１つのくわえを具備する伝動装置のくわえブリッジによって引き取られて、載置ドラムに転送される。この載置ドラムは、印刷機の圧胴および対向圧胴の間の印刷間隙に枚葉紙を正確な位置で供給する。くわえの移動行路は、伝動機構によって形成される。たとえば、揺動式くわえ（Schwinggreifer）の場合には、一般に、固定揺動点（festen Schwenkpunkt）の周りで往復揺動が行われる。その結果、枚葉紙は、載置台の面を基準として下方へ引っ張られる。これによって、移動行路は、場合によってはカバーマーク（Deckmarke）と交差するおそれがある。さらに、揺動式くわえは、後退する際に走行中の枚葉紙に衝突するおそれがある。その結果、枚葉紙の走行に障害が生じ、枚葉紙に痕跡が残り、場合によっては伝動機構の構成部材の消耗が進行することになる。厚い板紙（Karton）は、時間単位あたりに加工される枚葉紙の数を減らしかつ追加の装置を使用することによってしか加工することができない。

したがって、本発明の課題は、くわえの移動行路を実現し得る冒頭に記載した形式の伝動機構であって、くわえの把持機能、搬送機能および転送機能の周期的な実施を効果的かつ正確に行う伝動機構を提供することであり、該伝動機構は摩耗を最小限に抑え、かつ時間単位あたりの枚葉紙アウトプット量を増加させることができる。

本発明によると、上記課題は、くわえの移動行路が、揺動点で支持されている揺りアームの往復揺動運動から成立し、揺動点が、揺動行路に沿って前進および後退運動すること、によって解決される。揺りアームの揺動点回りの揺動運動と揺動点が揺動行路上で行う前進および後退運動とを組み合わせることによって、くわえの移動行路が成立する。この移動行路では、枚葉紙が存在する往路は、枚葉紙が存在していない復路の上方を進行する。これによって、枚葉紙走行時の障害が防止される。その理由は、くわえが、載置台に向かう復路において、進行中の枚葉紙の行路の下方にある移動行路上を通過するからである。重要なのは、往路におけるくわえの移動行路は、載置台から離れた後、特に復路におけるくわえの移動行路の上を通って載置台へ向かうことである。

揺動運動は円の部分の円弧状行路に沿って行われることおよび／または揺動行路が円弧状行路であることが好適である。円の部分に沿った揺動運動は、正確に案内されることができ、かつ、駆動部の回転運動または枚葉紙加工機の構成部材の他の回転運動から容易に導き出すことができる。

本発明のさらなる態様によると、揺動行路は、制御ロッドが定置の第１の固定点回りを揺動運動することによって成立する。このために、制御ロッドの一方の端部が固定点に回動可能に支持されており、制御ロッドの反対側の端部は、揺りアームと揺動点において枢着されている。定置の第１の固定点は、枚葉紙加工機のフレームに対して不動に設けられている。

移動行路が環状の行路であることが好ましい。環状の移動行路とは、それ自体で完結した行路であって、環状の形状が円形ではなく楕円形の形状になっているものである。ただし、この楕円形は、往路の行路および復路の行路に関して対称に構成されていない。くわえは、載置台から枚葉紙を受け取った後で、まずは緩やかに隆起する円弧状の運動を行い、それにより、載置台の周縁部に対して円弧状の運動の頂点が接するようにする。その後、くわえが再びわずかに下降して方向転換点に到達する。ここで、くわえは狭い円弧を描き、その後、場合によってはやや凹状の円弧、または凸状でもあり得る円弧を描いて戻り、それにより、載置台の近傍にある転換点に到達する。ここで、移動行路には多少強調された「頂点」があることが好ましい。すなわち、復動運動は、大きめの円弧を描くことなく、比較的急激に往動運動へと転換する。説明した実施形態は、上述した環状の行路の一形状を例として示したに過ぎない。もちろん、他の環状形状も考えられ得る。

くわえが支持部に設けられており、支持部が揺りアームに不動に設けられていることが好ましい。このように構成することによって、くわえの角度位置が揺りアームの角度位置と直接連関するようになる。

代替的に、くわえが支持部に設けられており、この支持部が揺りアームに揺動可能に設けられるようにすることも可能である。この場合、くわえの角度位置は、揺りアームの角度位置によって決定されないので、支持部は、それ自体が（能動的に）角度位置を変化させるように駆動部によって移動させられるか、または、支持部の移動が支持部の角度位置を変化させる被駆動揺りアームと連関することによって（受動的に）行われるように支持される。

好適な一態様では、支持部は連結器の一方の端部に揺動可能に接続されており、連結器の他方の端部は第２の固定点で揺動可能に定置で支持されている。この場合、連結器、支持部および揺りアームは、くわえを移動行路上で安全かつ正確に案内することができる４つの継手を有する連結器−伝動装置（Viergelenk-Koppel-Getriebe）を構成する。この場合、駆動部は、揺りアームまたは連結器を選択的に移動させてもよい。

４つの継手を有する連結器−伝動装置の部材がＵ字形になるように設けられていることが好ましい。この場合、支持部がＵ字形の底部を形成し、連結器および揺りアームがＵ字形の両辺を形成する。４つの継手を有する連結器−伝動装置において、揺りアームの往復揺動運動とそれと同時に行われる揺動点の前進・後退運動と（これら運動は互いに同期して行われる）に起因して、くわえの対応の移動行路が成立する。この場合、さらに、連結器によって、支持部、よってくわえの揺動運動が行われる。

本発明のさらなる態様では、案内ロッドであって、少なくとも継手を有し、かつ、一方の端部が揺動点で揺動可能に定置で支持されるとともに、他方の端部が第３の固定点で揺動可能に定置で支持されている案内ロッド、が設けられている。この態様では、制御ロッドが設けられている。この制御ロッドは、一方の端部において定置の揺動点回りで揺動する。また、制御ロッドの他方の端部は、揺りアームが支持されている揺動点を有する。この揺動点において、上述した案内ロッドの一方の端部が揺動可能に支持されている。この案内ロッドの他方の端部は、第３の固定点に揺動可能に不動に設けられている。案内ロッド自体が継手を有し、制御ロッドを駆動する。その際、案内ロッドの継手は屈曲する。揺りアームは、往復揺動運動を行う際に、制御された状態で傾動運動（Kippbewegung）をさらに行うので、揺りアーム上に設けられているくわえの角度位置が変化する。

さらに、揺りアームおよび制御ロッドが同一面上に存在することが好ましい。特に、揺りアーム、制御ロッドおよび連結器が同一面上に存在するようになっている。最終的に、揺りアーム、制御ロッドおよび案内ロッドが同一面上に存在するように構成され得る。上記の種々の部材を構成することによって、可動部分が、それぞれある面上において比較的簡単に構成された運動力学を行うことが実現され得る。その際、上記各面は、垂直に延在する枚葉紙加工機の長手方向中心面内を延在するかまたは該長手方向中心面に対して平行に延在する。

以下に、本発明を３つの実施形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。

図１ないし図３はそれぞれ、伝動機構１の３つの実施形態を概略的に示す。伝動機構１によって、複数のくわえが移動させられる。これらくわえは、枚葉紙パイルから出てきた枚葉紙を把持して正確な位置で載置ドラムに搬送する。これらくわえは、くわえブリッジの上に存在していることが好ましい。このくわえブリッジは、図面の紙面に対して延出または延入するようになっており、それにより、枚葉紙の全版幅にわたるくわえによって枚葉紙の前縁部を把持することができる。説明を簡潔にするために、以下では１つのくわえについて記載し、既に言及した伝動機構については、図面上の２次元の描写にのみ基づいて説明する。特に、枚葉紙の幅を基準として互いに離間しておりかつそれによって上述のくわえブリッジを自身の端部領域において案内することができる少なくとも２つの伝動機構１が設けられている。

図１では、伝動機構１には、載置台２と載置ドラム３とが対応させて設けられている。載置台２上では、枚葉紙加工機、特に枚葉紙印刷機の給紙機の枚葉紙パイルから、適切な搬送手段によって、枚葉紙４が搬送される、すなわち、矢印５の方向に移動される。伝動機構１は、くわえによって各枚葉紙４の前縁部を把持して回転軸６回りに回転する載置ドラム３に搬送するために用いられる。

このために、伝動機構１は以下の構成を有する：制御ロッド７は、一方の端部８において第１の固定点９で揺動可能に支持されている。第１の固定点９は、枚葉紙印刷機のフレーム１０に対応させて設けられている。制御ロッド７の端部８とは反対の端部１１は、揺動点１２によって揺りアーム１３に枢着されている。揺りアーム１３の揺動点１２とは反対の端部１４には、既に上述したくわえ１５が設けられている。くわえ１５は、支持部１６に設けられている。この支持部１６は、上記にてくわえブリッジという名称で記載したものである。

以下の機能が存在する。すなわち、詳細には説明していない駆動部によって、制御ロッド７が両方向矢印１７に沿って前進および後退運動する。すなわち、第１の固定点９回りの揺動運動は、揺動点１２が揺動行路１８に沿って前進および後退運動するように行われる。この前進および後退運動は、上昇および下降運動と捉えることもできる。さらに、上述の駆動部は、揺りアーム１３を揺動点１２回りに運動させる。この運動は、両方向矢印１９によって示されている。この場合、揺りアーム１３が揺動点１２回りに往復揺動運動を行う。ここで、支持部１６とそのくわえ１５とを観察すると、支持部１６は、上述した２つの運動（両方向矢印１７に沿った運動および両方向矢印１９に沿った運動）によって、環状の完結した移動行路２０に沿った運動を行う。この移動行路２０は、凸形状に湾曲した往動行路２１と、あまり湾曲しておらずどちらかと言うと直線的な復動行路２２とから成る。全移動行路２０のうちのこの２つの部分は、方向転換点２３および２４において互いに接続されている。

くわえ１５が図１の位置にあるとき、すなわち方向転換点２４にあるとき、くわえが開放され、それにより、載置台２の面に沿って搬送されてきた枚葉紙４の前縁部が、くわえ１５の閉止によって把持される。上述の２つの揺動運動から成る全運動によって、枚葉紙の前縁部が載置台２の面を介して載置ドラム３にほぼ正接した状態で湾曲した移動行路２０に沿って案内される。このようにして、枚葉紙は、正確に方向付けされた状態で載置ドラム３によって引き取られ得る。そこに存在する前縁部当接部および側方当接部については、ここでは詳細に説明しない。開放されたくわえ１５は、複動運動（復路２２）の場合には往路運動の場合よりも低位置のゾーンを通過するので、複動運動時のくわえと載置ドラム上に引き渡された枚葉紙とが衝突することが防止される、ということが分かる。

図２は、伝動機構１のさらなる実施形態を示す。以下では、図１の実施形態との相違点についてのみ説明する。すなわち、相違点以外の点では図１に関して記載した説明が図２の実施形態にも当てはまる。図２の伝動機構は、制御ロッド７を有し、該制御ロッド７は、枚葉紙印刷機のフレーム１０の第１の固定点９回りを揺動可能となるように一方の端部８において支持されている。他方の端部１１は、揺動点１２を有し、該揺動点１２には、揺りアーム１３の端部２５が揺動可能に支持されている。揺りアーム１３の端部２５とは反対の端部１４は、揺動点２６を有する。この揺動点２６では、支持部１６が揺動可能に支持されている。支持部１６は、角を有する形状になっている。すなわち、支持部１６は、第１の辺２７と、該辺２７に対して角度を成す第２の辺２８とを有する。第２の辺２８の端部領域２９には、くわえ１５がある。揺動点２６は、両辺２７および２８間の角領域の近傍にある。第１の辺２７の端部３１には、揺動点３２があり、この揺動点３２には、連結器３４の一方の端部３３が揺動可能に間接結合されている。連結器３４の他方の端部３５は、枚葉紙印刷機のフレーム１０の第２の固定点３６を介して揺動可能に支持されている。

以下の機能が成立する。駆動部によって、制御ロッド７を両方向矢印１７に沿って前進および後退運動させ、それにより、揺動点１２が揺動行路１８を通過し、同時に揺りアーム１３が揺動点１２回りに両方向矢印１９に沿って揺動運動を行うので、くわえ１５は図２に図示されている環状の完結した移動行路２０に沿って移動する。さらに、くわえ１５は、移動行路２０を通過する際に縦揺れ運動（Nickbewegung）を行う。すなわち、くわえ１５の角度位置は、第１の辺２７が連結器３４に揺動可能に接続されていることによって変化する。このように接続されている結果、支持部１６が揺動点２６回りに揺動し、その結果、これに対応してくわえ１５の角度位置が変化する。これによって、供給される枚葉紙４の前縁部を確実に把持するとともに該枚葉紙を載置ドラム３に正確に引き渡すことができるようになる。

図３には、伝動機構１のさらなる実施形態が示されている。この図では、制御ロッド７は、印刷機のフレーム１０の第１の固定点９回りを両方向矢印１７に沿って揺動可能に運動され得る。制御ロッド７の一方の端部１１は、第１の固定点９に対応して設けられており、制御ロッド７の他方の端部８は揺動点１２を有している。揺りアーム１３が、この揺動点１２回りに揺動可能になるように制御ロッド７に支持されている。揺りアーム１３は、角を有する構成になっている。すなわち、揺りアーム１３は、第１の辺３７と第２の辺３８とを有している。揺りアーム１３の一方の端部１４には、支持部１６が設けられており、この支持部１６はくわえ１５を有する。第１の辺３７の自由端部３９にはロール４０があり、このロールは湾曲ディスク４１に当接している。湾曲ディスク４１は、周縁部のみを示してある。さらに、揺動点１２には、案内ロッド４３の一方の端部４２が揺動可能に支持されている。この案内ロッド４３の他方の端部４４は、第３の固定点４５に回動可能に支持されている。第３の固定点４５は、枚葉紙印刷機のフレーム１０上にある。案内ロッド４３は、枢動可能に構成されている。すなわち、案内ロッド４３には継手４６があるため、案内ロッド部分４７と案内ロッド部分４８とが成立する。

以下の機能が成立する。詳細には図示されていない駆動部によって、両方向矢印４９に沿った駆動運動が案内ロッド４３の部分４７に生じる。この駆動運動は、継手４６を介して部分４８に伝達される往復運動であり、それによって、揺動点１２が両方向矢印１７に沿って第１の固定点９回りで往復運動する。さらに、ロール４０が湾曲ディスク４１上を転動することに起因して、揺りアーム１３が揺動点１２回りに揺動運動を行う。この運動は、両方向矢印１９で示してある。上述した２つの揺動運動を組み合わせることによって、くわえ１５が環状の完結した移動行路２０に沿って移動するようになる。くわえ１５が揺りアーム１３の揺動によって上下動するだけではなく、その際にくわえ１５の角度位置も変化する。

第１の実施形態に係る枚葉紙加工機の少なくとも１つのくわえ用の伝動機構を概略的に示す側面図である。 第２の実施形態に係る枚葉紙加工機の少なくとも１つのくわえ用の伝動機構を概略的に示す側面図である。 第３の実施形態に係る枚葉紙加工機の少なくとも１つのくわえ用の伝動機構を概略的に示す側面図である。

符号の説明

１ 伝動機構
２ 載置台
３ 載置ドラム
４ 枚葉紙
５ 矢印
６ 回転軸
７ 制御ロッド
８ 端部
９ 第１の固定点
１０ フレーム
１１ 端部
１２ 揺動点
１３ 揺りアーム
１４ 端部
１５ くわえ
１６ 支持部
１７ 両方向矢印
１８ 揺動行路
１９ 両方向矢印
２０ 移動行路
２１ 往動行路
２２ 復動行路
２３ 方向転換点
２４ 方向転換点
２５ 端部
２６ 揺動点
２７ 辺
２８ 辺
２９ 端部領域
３０ 角領域
３１ 端部
３２ 揺動点
３３ 端部
３４ 連結器
３５ 端部
３６ 第２の固定点
３７ 第１の辺
３８ 第２の辺
３９ 端部
４０ ロール
４１ 湾曲ディスク
４２ 端部
４３ 案内ロッド
４４ 端部
４５ 第３の固定点
４６ 継手
４７ 部分
４８ 部分
４９ 両方向矢印

Claims (5)

1. 枚葉紙加工機の移動行路に沿って移動する少なくとも１つのくわえ用の伝動機構であって、移動行路（２０）は、揺動点（１２）で支持されている揺りアーム （１３）の往復揺動運動から成立し、前記揺動点（１２）は、揺動行路（１８）に沿って揺動運動し、
   前記揺りアーム（１３）は前記揺動点（１２）の部分で屈曲しており、該揺りアーム（１３）の一方の端部（１４）にくわえ（１５）を有する一方、他方は自由端部（３９）とされており、該自由端部に湾曲ディスク（４１）に当接するロール（４０）を有しており、
   前記揺動点（１２）には制御ロッド（７）の一端（８）が揺動可能に取り付けられていると共に、該制御ロッド（７）の他端（１１）は、第１の固定点（９）回りに回動可能に取り付けられており、
   さらに、前記揺動点（１２）には案内ロッド（４３）の一端（４２）が揺動可能に取り付けられていると共に、該案内ロッド（４３）の他端（４４）は、第３の固定点（４５）回りに回動可能に取り付けられており、かつ該案内ロッド（４３）は、前記一端（４２）と前記他端（４４）との間に設けられた継手（４６）によって、互いに枢動する案内ロッド部分（４７）と案内ロッド部分（４８）とで構成されており、前記案内ロッド（４３）の前記案内ロッド部分（４７）を駆動させることにより前記揺動点（１２）が揺動運動することを特徴とする、伝導機構。
2. 請求項１に記載の伝動機構において、前記揺動点（１２）の前記揺動運動が円弧状行路に沿って行われることを特徴とする、伝動機構。
3. 請求項１または２に記載の伝動機構において、前記移動行路（２０）は環状に構成されていることを特徴とする、伝動機構。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の伝動機構において、くわえ（１５）は、支持部（１６）に設けられており、該支持部（１６）は、前記揺りアーム（１３）に不動に設けられていることを特徴とする、伝動機構。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の伝動機構において、前記揺りアーム（１３）、前記制御ロッド（７）および前記案内ロッド（４３）は、同一面上に存在することを特徴とする、伝動機構。

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