JP4652412B2 - 印刷機内のクラッチローラからジャケットを取り外すための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機内のクラッチローラからジャケットを取り外すための装置及び方法に関する。特に、本装置及び本方法は、限定的にではないにせよ、キッチンペーパロール、トイレットペーパ等の製品用のペーパウェブ又は層（plies）にプリントを行うのに使用されるタイプの印刷機に向けられる。

フレキソ印刷機としても知られる上記タイプの印刷機は、印刷されるウェブが給送されるシリンダと、印刷インクが吐出されるとともに、印刷されるウェブにインクを転写する少なくとも１つのクラッチシリンダとを備えることが知られている。クラッチシリンダへのインクの吐出を達成するために、インク槽と、インク槽からインクを受け取るととともにクラッチシリンダに接触することによってインクを転写する吐出機又は「アニロックス」シリンダと、インク槽とアニロックスシリンダとの間に位置するとともにその間で作用する２つのブレードとを備える、一般に「着色群（colour group）」と言われるユニットが設けられている。これらの印刷機には、より多くの着色群が設けられ得る。上記クラッチシリンダは、滑らかな円筒体で構成され、この円筒体には取り外し可能なジャケットがスリーブとして嵌まっており、このジャケットには、印刷すべき図及び文字を画定するようになっているレリーフが設けられている。したがって、プリントを替えるには、クラッチシリンダからジャケットを取り外してジャケットを別のジャケットと交換するだけである。これ以降、上記ジャケットは「クラッチジャケット」とも呼ぶ。

上述の操作には通常、印刷機の着色群全てが関わる。クラッチジャケットを交換している間、印刷機を停止せねばならないため、製造ロスが生じ、この不都合点は、上記交換を行うのに必要とされる時間が長いほど歴然となる。

クラッチジャケットを交換するには、クラッチジャケットをわずかに膨張させてクラッチジャケットの取り出しをより容易にする必要がある。このため、クラッチシリンダには空気入口が設けられており、この空気入口に、エアコンプレッサに接続されるダクトの一端が手動で接続される。したがって、シリンダに入る圧縮空気が、同シリンダ内に設けられている複数の径方向穴を介して逃げ、そのため、ジャケットが膨張し、よって、ジャケットを取り出しやすく、すなわち取り外しやすくなる。ジャケットの交換が行われると、圧縮空気の流れは遮断されるため、印刷機を再始動する前に、圧縮空気給送ダクトをシリンダから接続解除する必要がある。これらの操作は、シリンダが停止しており「カンチレバー」位置にある状態で、すなわちモータ側の端部の対応位置に固定されている状態で行われ、シリンダの伝動側の端部は自由端となっているため、シリンダ軸の操作者側から、クラッチジャケットをシリンダ軸に沿って移動させることによってクラッチジャケットを取り出してから再取付けすることができる。

操作者はまず、圧縮空気ダクトを接続し、次に、印刷機を再始動する前にそのダクトを忘れずに接続解除せねばならないため、さもないと操作者への傷害を生じかねず、また、印刷機への損傷を生じかねない。実際、クラッチジャケットを交換した後であって、印刷機を再始動する前に、上記ダクトが接続解除されていないと、ダクト、シリンダ、及び印刷機の他の部品が破損を被り、個々の断片が操作者への傷害を引き起こす可能性がある。

本発明の主な目的は、上述の欠点を回避することである。

この成果は、本発明に従い、独立請求項に記載の特徴を有する装置及び方法を実現するための着想を採用することによって達成される。本発明のさらなる特徴は、従属請求項の対象である。

本発明により、作業安全性を大幅に高めるとともに印刷機の損傷の危険性を大幅に減らすことが可能である。さらに、本発明は、クラッチジャケットを交換するのに必要とされる時間を減らすことを可能にし、結果として、製造ロスを減らすことを可能にし、このことは、通常伴う吐出機群の数が非常に多いことを考慮するとよりいっそう歴然とする。さらに、本発明による装置は、製造が比較的容易であり、操作が安全且つ簡単であり、また、長い使用時間の後でも信頼性が高い。

次に、本発明のいくつかの例を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明は、図面に示す実施形態を参照しながら説明されるが、多くの代替的な実施形態において具現されることができることを理解すべきである。

概して、本発明による装置を用いて、印刷機又は同様の機械内のクラッチシリンダからジャケットを取り外すことができる。このようなタイプの機械では、上記シリンダは自身の長手方向軸を中心として当該シリンダを回転させるようにモータ付きであり、一方の側が圧縮空気供給部に接続可能であり、もう一方の側がシリンダを横断する複数の径方向穴に接続可能であるとともに、シリンダに嵌まっているジャケットの変形を達成するのに利用可能である入口が設けられている。本発明による装置は、上記圧縮空気供給部に接続される送達手段に上記入口を自動接続する手段と、上記圧縮空気供給部及び送達手段を相互結合位置に厳密に自動位置決めすることを可能にするようになっている、上記送達手段に対する上記入口の位置を検知する手段とを備える。

添付の図面では、クラッチシリンダが参照符号１で示され、クラッチジャケットが参照符号２で示され、印刷機のフレーム（固定構造）が参照符号９で示されている。さらに、以下の説明では、「操作者側」という語句は、印刷機の側のうち、操作者が該当するシリンダからクラッチジャケットを取り出してそれを別のクラッチジャケットと交換することができる側を意味し、「伝動側」は、印刷機の側のうち、操作者側とは反対の側、すなわち、シリンダ／シリンダ（複数）を回転させるとともに、場合によってはさらなるシリンダ（図示せず）を回転させるモータが位置する対応位置にある、印刷機の側を意味する。前述したように、クラッチシリンダは、表面が滑らかであるか又はほぼ滑らかであるとともに、レリーフが設けられた筒状ジャケットが嵌まる円筒体である。当該筒状ジャケットは（吐出すべき物質がインク他であることとは関係なく）「クラッチジャケット」と呼ばれる。クラッチシリンダには、それ自体既知である方法で、シリンダ内に設けられている複数の径方向穴に接続される空気入口が設けられており、当該空気入口から上記シリンダに入る圧縮空気が、上記径方向穴を介して上記シリンダの内側から外側に流れる。

図１及び図２を参照すると、クラッチシリンダ１が、シリンダ自身の長手方向軸を中心として当該シリンダを回転させる対応する電気モータ３に接続されている。クラッチシリンダ１は、滑らかな又はほぼ滑らかな表面を有する円筒体で構成されるタイプのものであり、この上にクラッチジャケットが嵌まっている。クラッチシリンダ１には、端１０及び１１がそれぞれ操作者側及び印刷機の伝動側へ延びる軸が設けられている。上記シリンダの端１０及び１１はそれぞれ、操作者側支持体１２及び伝動側支持体１３によって支持されている。支持体１２及び支持体１３には、既知のタイプの、すなわち、外輪が内輪に対して軸方向移動することができるタイプの各自のローラベアリングが設けられる。

上記端１１の終端部１４は歯付き軸として形成され、モータ３にモータ自身の軸３１及び対応する溝付きジョイント３２により動的に接続される（cinematically connected）シリンダ１の一部を成すようになっている。実際には、それ自体既知である機械方式に従い、上記終端部１４はモータ３の軸３１からの動きを受け、ジョイント３２内で長手方向に摺動させられる。

シリンダ１の軸に連結したスリーブ４２が、上記端１１の中間部に、上記終端部１４と支持体１３の内側に得られる位置との間の位置に設けられている。上記スリーブ４２には、シリンダ１の軸の対応部分が通るベアリング４３が内設されている。さらに、スリーブ４２の上部４４には、ねじ切り４５がなされている。

また、印刷機のフレーム９が第２の電気モータ４を支持し、このモータ４の出力軸４０は、上記スリーブ４２のねじ切り４５と係合するねじ棒４１が設けられている要素に連結されている。実際には、関連のねじ棒４１を有する上記要素は、上記軸４０の軸方向延長部を構成する。モータ４の動作により、その出力軸４０の回転、したがって、スリーブ４２のねじ切り４５におけるねじ棒４１の螺合又は螺合解除（回転方向による）が行われる。上記螺合又は螺合解除により、スリーブ４２及び軸（スリーブ４２は当該軸に連結されている）の軸方向移動、すなわち印刷機のフレーム９に対するシリンダ１の並進移動が生じ、同時に上記の歯付き軸がジョイント３２内で摺動する。

また、印刷機のフレーム９には、より十分に下記に説明するように、クラッチジャケット２の取り出し及び交換の際にシリンダ１の軸を固定するのに用いるべく、「カンチレバー」固定を行うようになっている装置が設けられる。

シリンダ１の上記カンチレバー固定を達成するには、例えば、印刷機の伝動側のフレーム９によって支持されるアクチュエータ５を用いることができ、このアクチュエータ５のステム５０は、アクチュエータ５が作動すると上記軸を固定するように、固定すべき軸に対して径方向に向けられる。アクチュエータ５のステム５０が引き抜かれると、シリンダ１の軸は伝動側に固定され、支持体１２を取り外した後又は分解した後で、クラッチジャケット２を反対側から、すなわち操作者側から取り出すことができる。動作中、すなわち印刷中、上記ステム５０が後退し、シリンダ１の軸が個々の支持体１２及び１３の双方で支持され、長手方向を中心に自由に回転し、モータ３によって回転する。

図面中、ブロック６は圧縮空気供給部を示し、この圧縮空気供給部は供給ダクト６１に接続され、この供給ダクト６１には電気オンオフ式弁６０が設けられている。この弁６０がオンになると、圧縮空気がダクト６１を通って流れる。

ダクト６１は送達手段８に接続され、この送達手段８は、図示の例では、遠位端８０が送達手段８の長手方向軸に直交するディスクとして形成される筒状体である。上記ディスク状端８０の内側、すなわちシリンダ１に面する側には、１つ又は複数のシールリング８４（例えばゴムリング）が設けられる。筒状体８は、印刷機のフレーム９によって支持され、スリーブ６２内に位置しており、スリーブ６２は、フレーム９に連結された支持体６５に固定される。ばね６３が、上記ディスク状端８０と上記支持体６５との間に位置し、上記ばねは、ディスク状端８０を支持体６５から離隔しておくように意図されている。リング状ストッパ８２が送達手段８の筒状体に設けられ、このストッパはスリーブ６２に対してばね６３とは反対側に配置される。

スリーブ６２、送達手段８、及びばね６３は互いに同軸にあり、それらの共通軸はシリンダ１の回転軸に平行である。

シリンダ１には、伝動側ベース１４０の対応位置に空気入口７が設けられる。上記空気入口７の長手方向軸及び上記筒状体８の長手方向軸は、シリンダ１の回転軸から等距離にある。

クラッチジャケット２が交換されることになる場合、シリンダ１は、空気入口７及び送達手段８が同軸にある位置に自動位置決めされ、次いで、伝動側へ並進移動し、続いて、装置５、５０がシリンダ１をカンチレバー位置に固定するように作動する。上記ステップは、下記にさらにステップが説明される手順に従い、操作者が与えるコマンドに基づいて自動的に行われる。

前述したように、送達手段８に対する上記空気入口７の位置を検知する手段が設けられる。例えば、当該手段は、シリンダ１の軸に、又は当該軸に動的に接続される任意の要素に接続されるエンコーダ等を備えてもよい。実際に、図示の例を参照すると、シリンダ１の長手方向軸／回転軸に関する送達手段８の角度位置が分かっており、送達手段の支持体が印刷機のフレームに連結されているため、空気入口７の角度位置のみを検知すれば十分である。送達手段８に対する上記空気入口７の同軸位置決めを達成するために、シリンダ１は、空気入口７及び送達手段８の双方の角度位置が一致する（空気入口７及び送達手段８は同軸にある）までモータ３によって回転する。このために、モータ３は、図面では矩形ボックスの形態で示されているプログラム可能な電子ユニットＥに接続され、電子ユニットは、上記検知手段に接続され、検知手段からシリンダ１の角度位置、したがって、空気入口７の角度位置に対応する信号を受け取る。ユニットＥは、シリンダの空気入口及び圧縮空気送達手段が同軸になるまで、モータ３を駆動する。この動作状態に達すると、ユニットＥはモータ３を停止する。次いで、ユニットＥは、モータ４を起動させ、これにより、印刷機の伝動側へ向けてのシリンダ１の所定の並進移動が生じる。これは、上述したように、モータ４によって駆動された状態で、シリンダ１の軸に連結されたスリーブ４２のねじ切り４５に棒４１を螺合させることによって達成される。シリンダ１の移動（図面では右側並進移動）によって、送達手段８の出口と空気入口７との接触が行われる。空気入口７と送達手段８との接触は、ばね６３と、ディスク状端８０に設けられているリング８４とにより高められる。システムの各要素の形状全体及び寸法が分かっているため、シリンダ１が受ける上記並進移動の長さは既知の所定の長さとなる。

シリンダ１に伴う上記並進移動の長さを検知するさらなる検知手段が設けられ、検知手段は、シリンダが辿る軸路に沿って所定位置に設けられる光学又は機械スイッチ等を有し、最終的に所定の遅延で、上記オン／オフ弁６０に電子信号を送るようになっている。オン／オフ弁６０は通常オフである、すなわち、印刷機が動作している際はオフとなっている。上記ユニットＥに接続される上記検知手段は、スリーブ４２の位置、送達手段８の位置、又は上記軸移動を受ける全ての他の要素の位置を検知することができる。

シリンダ１の空気入口７が送達手段８と接触すると、アクチュエータ５はシリンダ１がカンチレバー位置にくるように作動し、オン／オフ弁６０がオンに切り換わる。よって、圧縮空気が、ダクト６１と、送達手段８と、空気入口７とによって画定される経路に沿って流れ、シリンダ内に設けられている径方向穴に達し、それにより、クラッチジャケット２が膨張するため、操作者側支持体１２を取り外した後又は分解した後で取り出すことができる。

その後、別のクラッチジャケットがシリンダに嵌まり、オン／オフ弁６０は依然としてオン状態にある。最終的に、弁６０はオフに切り換わり、支持体１２が再び取り付けられ、アクチュエータ５は停止する。次に、モータ４が、以前の方向とは反対方向に回転することによって、シリンダ１の通常の動作位置に達するまで、軸方向移動、すなわち操作者側へのシリンダ１の並進移動を行わせる。添付図面の図３及び図４（図１及び図２に示すのと同じ要素は同じ参照符号で示されている）を参照すると、送達手段８が、対応するブラケット１００によって、リニアアクチュエータ１０１に接続され、リニアアクチュエータ１０１はフレーム９に連結している。当該リニアアクチュエータはシリンダ１に対する上記送達手段の並進移動を駆動し、それにより、シリンダ１の空気入口７への送達手段の接近（図４に示す）は、単に送達手段を前方（図では左側方向）に移動させることによって達成される。クラッチジャケットが交換されることになる場合、上述の同じ手順が行われるが、ただし、シリンダ１の空気入口７と送達手段８との接触は、シリンダ１を後方に並進移動させる代わりに、送達手段８を前方に並進移動させる（並進移動方向はシリンダ１の回転軸に平行である）ことによって達成される。圧縮空気流は、アクチュエータ１０１を作動してから所定の遅延後に、又は、送達手段８が辿る経路に沿った所定地点にリミットスイッチ（明確にするため図示せず）を設けることによって、送達手段８が空気入口７と送達手段８とが接触する位置に達したことをリミットスイッチが検知すると、弁６０を介して作動する。

本発明による方法は、圧縮空気供給部６に接続される送達手段に対する上記空気入口７の位置を検知するステップと、シリンダ１を当該シリンダ１の長手方向軸を中心として制御回転させること、及び空気入口７及び送達手段８を相互接近させることによって、上記送達手段８の対応位置に、すなわち、空気入口７及び送達手段８が結合する位置に上記空気入口７を位置決めするステップと、上記送達手段８が上記空気入口７に結合すると上記送達手段８を介して圧縮空気を供給するステップと、上記送達手段８を介して、また、シリンダ１に設けられているとともに上記空気入口７と接続する複数の径方向穴を介して流れる圧縮空気によってクラッチジャケット２が膨張する際、シリンダ１からクラッチジャケット２を取り出すステップとを含む。

上記から、操作者及び機械に対するいかなる危険性も劇的に減ることが明らかである。同時に、上述の位置決めは自動的であるため、クラッチジャケットを交換するのに必要とされる時間が劇的に減る。

上述の構成部材の移動、コマンド、及び制御を駆動する要素は、産業オートメーション技術者にとって既知であるため、さらに詳述はしない。

よって、当業者は、本発明が広範の実用性及び応用に適用可能であることを容易に理解するであろう。本発明の本質又は範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されている以外の、本発明の多くの実施形態及び適合、並びに多くの変形、変更、及び均等構成が、本発明から明らかであるか、又は本発明及び上記説明により難なく示唆されるであろう。

したがって、本発明を好適な実施形態とともに本明細書において詳細に説明してきたが、本開示は、本発明の例示にすぎず、本発明の十分且つ可能な開示を提供するためのものにすぎないことが理解される。上記開示は、本発明を限定することを意図せず、また、そのように解釈されるべきでもなく、又は、そのようないかなる他の実施形態、適合、変形、変更、及び均等構成にも限定されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される。

動作状態で示す、本発明の可能な一実施形態による装置を備えたクラッチシリンダの概略的な長手方向断面図である。 非動作状態にある、すなわち、クラッチジャケットの交換を可能にするように位置しているクラッチシリンダを有する、図１に示す例を示す図である。 図１における本発明のさらなる実施形態による装置を示す図である。 図２における本発明のさらなる実施形態による装置を示す図である。 図１の拡大詳細図である。 制御システムの簡略ブロック図である。

Claims (13)

1. 印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置であって、
   前記シリンダ（１）は、該シリンダ（１）の長手方向軸を中心として該シリンダ（１）を回転させるモータ（３）に接続され、空気入口（７）と接続される径方向穴が設けられ、前記空気入口（７）は、送達手段（８）によって圧縮空気供給部（６）と接続されるようになっており、
   当該装置は、前記送達手段（８）に対する前記空気入口（７）の位置を検知する自動手段と、前記空気入口（７）及び前記送達手段（８）を相互結合位置に位置決めする自動手段とを備え、前記検知する自動手段及び前記位置決めする自動手段は、プログラム可能な電子ユニット（Ｅ）に接続され、該電子ユニット（Ｅ）は、前記空気入口（７）及び前記送達手段（８）が同軸になると、前記結合を促し、オン／オフ弁（６０）をオンに切り替え、該オン／オフ弁（６０）は、一方の側が前記圧縮空気供給部（６）に接続され、もう一方の側が前記送達手段（８）に接続されることを特徴とする、印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
2. 前記送達手段（８）は、固定された所定位置にあることを特徴とする、請求項１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
3. 前記シリンダ（１）の前記空気入口（７）を前記送達手段（８）との結合位置に位置決めする前記自動手段は、前記シリンダ（１）を軸方向に並進移動させる手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
4. 前記シリンダ（１）を移動させる前記手段は、該シリンダ（１）に連結されているスリーブ（４２）に作用するモータ（４）を備えることを特徴とする、請求項３に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
5. 前記送達手段（８）は、ディスク状遠位端（８０）を有する筒状体から成り、該ディスク状遠位端は前記筒状体の長手方向軸に直交することを特徴とする、請求項１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
6. 前記ディスク状端（８０）の外側、すなわち、前記シリンダ（１）に面する側には、１つ又は複数のシールリング（８０）が設けられることを特徴とする、請求項５に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
7. 前記シリンダ（１）に向けられた力を前記筒状体に及ぼす弾性手段（６３）を備えることを特徴とする、請求項５に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
8. 前記オン／オフ弁（６０）は、前記圧縮空気供給部（６）に接続されるダクト（６１）に沿って位置決めされるとともに該ダクト（６１）に沿って作用することを特徴とする、請求項１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
9. 前記送達手段（８）は、対応する移動手段（１０１）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダからクラッチジャケットを交換するための装置。
10. 印刷機等内のクラッチシリンダのクラッチジャケットを交換するための方法であって、
    前記シリンダ（１）は、該シリンダ（１）の長手方向軸を中心として該シリンダ（１）を回転させるようにモータ付きであり、圧縮空気供給部（６）に接続可能な圧縮空気入口（７）が設けられ、該圧縮空気入口（７）は、前記シリンダ内を通っている、該シリンダに嵌まっているクラッチジャケットの変形を達成するのに使用できる複数の径方向穴に接続され、
    該方法は、以下の自動ステップ：
    前記圧縮空気供給部（６）に接続される送達手段（８）に対する前記空気入口（７）の位置を検知するステップと、
    前記空気入口（７）を、前記送達手段（８）の対応位置に、すなわち、前記空気入口（７）及び前記送達手段（８）が相互結合することができる位置に位置決めするステップと、
    前記空気入口（７）及び前記送達手段（８）の結合を行うステップと、
    前記送達手段（８）を介して圧縮空気を供給するステップと
    を含むことを特徴とする、印刷機等内のクラッチシリンダのクラッチジャケットを交換するための方法。
11. 前記送達手段（８）は、固定された所定位置にあり、
    前記送達手段（８）に対する前記空気入口（７）の前記位置決めは、前記シリンダ（１）を該シリンダ（１）の長手方向軸を中心として回転させること、及び該シリンダ（１）の軸方向並進移動により前記送達手段（８）に前記シリンダ（１）を接近させることによって達成されることを特徴とする、請求項１０に記載の印刷機等内のクラッチシリンダのクラッチジャケットを交換するための方法。
12. 前記圧縮空気を供給する前に、前記シリンダ（１）の軸方向位置を検知することを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダのクラッチジャケットを交換するための方法。
13. 前記送達手段（８）に対する前記空気入口（７）の前記位置決めは、前記シリンダ（１）を該シリンダ（１）の長手方向軸を中心として回転させること、及び前記送達手段（８）の軸方向並進移動により前記シリンダ（１）に前記送達手段（８）を接近させることによって達成されることを特徴とする、請求項１１に記載の印刷機等内のクラッチシリンダのクラッチジャケットを交換するための方法。

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