JP4713701B2 - 折り畳んだ紙葉を開放して走行する搬送装置上に下ろす装置 - Google Patents

折り畳んだ紙葉を開放して走行する搬送装置上に下ろす装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2個の開放ドラムを備え、この開放ドラムの軸が搬送装置の搬送方向に対してほぼ平行に延び、この開放ドラムがその都度1枚の紙葉を開放し、紙葉の開放側を先にして下方に向けて搬送装置上に下ろし、紙葉が搬送装置の搬送方向に予備加速される、折り畳まれた紙葉を開放し、走行する搬送装置、特に丁合いチェーン上に下ろすための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
スイス国特許第617905号公報により、偏心した位置で折り畳んだ紙葉を開放し、丁合いチェーン上に下ろすことができる装置が知られている。この装置は連続的に回転する排紙ドラムと、その下に配置された2個の開放ドラムを備えている。この開放ドラムは紙葉を開放し、搬送チェーン上に落下させる。この場合、第1の開放ドラムが折り畳んだ紙葉の上側部分に作用し、続いて第2の開放ドラムが紙葉の他方の短い部分に作用する。紙葉は開放した後すぐに、走行するチェーン上に落下する。チェーン上での紙葉の連行は連行部材によって行われる。この場合、紙葉は走行するチェーンによって幾分予備加速される。
【0003】
経験によれば、薄い四角形の紙葉は予備加速しないで丁合いチェーン上に垂直に下ろすことができる。時間あたり約16000枚の速度よりも速い速度の場合に、紙葉は加速時に連行部材によって強く押圧され、もはや確実に加速されなくなる。高出力機械の場合には更に、チェーンピッチ、すなわち後続する2つの連行部材の間隔と、処理すべき紙葉の背の長さとの差をできるだけ小さくする。この場合、走行する丁合いチェーン上で紙葉を摩擦によって加速するのに時間が足りない。従って、この装置では、特に薄い紙葉の場合に、それ以上出力を高めることは不可能である。
【0004】
スイス国特許第493337号公報により、類似の装置が知られている。この装置の場合には、開放した紙葉が剣状部材上に下ろされ、この剣状部材の運動によって予備加速される。しかし、実際には、このような剣状部材によって加速が達成されなかった。静電気を帯びた紙葉の場合更に、垂直方向下方に向いた速度成分が不足する。この速度成分はこのような紙葉の場合に必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、出力を更に高めることができ、それにもかかわらず低コストで製作可能である、冒頭に述べた種類の装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項1記載の装置によって解決される。
【0007】
本発明による装置の場合には、紙葉がそれぞれ開放ドラムによって、下ろす前に水平方向に予備加速される。従って、紙葉は技術水準の場合のように先ず最初に下ろされて加速されないで、下ろす前に開放ドラム上で水平に加速され、それによって水平速度成分と垂直速度成分を有する。加速工程は開放工程に続いて直ぐに開放ドラム上で行われる。紙葉を開放ドラムから出るまでに中断しないで案内できるようにすることが重要である。それによって、加速工程は開放工程の直ぐ後で行われる。
【0008】
紙葉は好ましくは、その開放した下側部が搬送チェーンにかぶさったときに、開放ドラムによって水平方向に加速される。従って、紙葉を離した後で、紙葉は搬送チェーンによって直ちに受け取られ、搬送チェーンによって案内される。試験の結果、非常に薄い紙葉でも、従来よりも高い出力で確実に処理できることが判った。
【0009】
本発明による装置の重要な利点は、垂直方向の落下成分が維持されることにある。それによって、静電気を帯びた紙葉を処理することができる。この紙葉は予め定めた最低垂直方向速度で搬送チェーンまたは丁合いチェーン上に落下させなければならない。上記の剣状部材による予備加速の場合には、これは不可能である。
【0010】
非常に低コストで信頼性のある装置は、本発明の実施形に従って、加速ローラが設けられ、この加速ローラがそれぞれ両開放ドラムの軸上に斜めに配置されていることによって得られる。この加速ローラによって、紙葉はそれぞれ、開放のすぐ後に、開放ディスクによって外側を捕捉され、搬送装置の搬送方向に加速される。この加速ローラは特に、プロフィルローラとして形成されている。本発明の他の実施形に従って、斜めの加速ローラの少なくとも1個が弾性的な被覆材を備えていると、装備変え作業をしないで、異なる厚さの紙葉を処理することができる。
【0011】
本発明の他の実施形では、駆動される少なくとも2個のロールが設けられている。このロールはそれぞれ開放ローラ上に配置され、それぞれ1枚の紙葉を一緒に捕捉して加速するために互いに協働する。従って、この実施形の場合には、紙葉を加速する手段を開放ディスク上に直接配置することができる。この実施形の重要な利点は、非常に小さな寸法の紙葉も処理できることにある。このドラムが円すい状の形状をしていると、紙葉はこのドラムによって捕捉する際に連続して加速される。それによって、水平な速度は始端で遅く、最後に最大となる。
【0012】
本発明の他の有利な特徴は、従属請求項、次の記載および図面から明らかである。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、図に基づいて本発明の2つの実施の形態を詳しく説明する。
【0014】
図1は技術水準によるフィーダー1を示している。このフィーダーによって、載せ台2上に積層体として配置され偏心的に折り畳んだ印刷製品12は、走行する丁合いチェーン13上に下ろされる。この丁合いチェーン13は図1の平面に対して垂直方向に紙葉を搬送する。搬送チェーン上に集められた紙12は続いて、他の処理が行われる。例えば図示していない綴じ機によって綴じられる。しかし、これは必須ではない。
【0015】
フィーダー1は排紙ドラムAを備えている。吸引器4で下方に傾いた紙葉12は、掴み具5によって排紙ドラムA上に1枚ずつ分離される。排紙ドラムは1個または複数の掴み具5を備えている。この掴み具5は紙葉12の寸法に合わせて調節可能なストッパー6の方へ紙葉を引っ張る。カムで制御される接触具7は紙葉をそれぞれ個々に開放ドラムB,Cに移送する。この場合、案内手段8,9がこの移送を補助する。開放ドラムBは紙葉の上側部分12aの範囲において掴み具10によって紙葉12を掴み、その都度ストッパー6から離れる方向に紙葉12を引っ張る。掴み具10は紙葉12を離すので、紙葉は跳ね上がり、紙葉12の短い部分を開放ドラムCの掴み具11によって掴むことができる。紙葉12は開放した側を先にして、開放ドラムBとCの間に下方へ搬送され、搬送チェーン13上に下ろされる。
【0016】
本発明による実施の形態の次の説明の際、排紙ドラムAは省略されている。というのは、この排紙ドラムはそれ自体公知であり、紙葉12を適当な方法で開放ドラムB,Cに移送する他の装置によって置き換え可能であるからである。
【0017】
図2〜8に示した本発明による装置は開放ドラムB,Cを備えている。この開放ドラムはそれぞれ2個の開放ディスク25,26を備えている。紙葉はこの開放ディスクによってそれ自体公知の方法で個別的に搬送される。
【0018】
ここで、機械台は図示上の理由から省略されている。台に固定された軸受部品17,18または19,20だけが示してある。
【0019】
開放ドラムBは図2,3に示すごとく、軸15を備えている。この軸には両開放ディスク25,26が相対回転しないようにかつ互いに平行に配置されている。図3に示すように、掴み具27はそれ自体公知のごとく、複数のカムディスク43によって制御される。このカムディスクはそれぞれ、台に固定された管21に支持されている。2つの部分からなる管21は固定手段22によって機械台に相対しないように固定され、軸15に支承されている。互いに間隔をおいて配置された円板状の両開放ディスク25,26は、管21のこの両部分の間にあり、軸15に相対回転しないように連結されている。軸15はその図示していない駆動機構に相対回転しないように連結するために、回転連動くさび15aを備えている。図から判るように、管21は軸15に対して同軸に配置されている。
【0020】
管21には、両開放ディスク25,26の外側において互いに間隔をおいて、2個の同一の加速ローラ29が設けられている。この加速ローラは軸15の中心軸線に対して角度αで傾斜している。この角度αは好ましくは鋭角であり、例えば約30°である。両加速ローラ29はそれぞれ適当な支持部材31aによって管21に回転可能に支持されている。支持部材31a上にはころがり軸受31が設けられている。支持部材31aは加速ローラ29の傾斜位置を決定する。
【0021】
両加速ローラ29は対向する2個の案内棒30によって両開放ディスク25,26に連結されている。それによって、開放ディスク25,26の回転時に加速ローラ29はこの開放ディスクと一緒に回転する。この回転を可能にするために、両案内棒30はそれぞれ2個の球32を備えている。この球はそれぞれスリット33内に半径方向に摺動可能に支承されている。球32は更に、案内棒30上でその縦方向に摺動可能に案内されている。それによって、両加速ローラ29は軸15と共に回転し、同時に開放ディスク25,26と同じ回転方向に同じ回転速度で回転する。加速ローラ29は回転斜板ではなく、いかなるときでも図2に示した傾斜姿勢を維持する。
【0022】
開放ドラムCは実質的に、両開放ディスク23,24と掴み具34の形成に関して開放ドラムBと異なっている。掴み具34の構造と作用は専門家に知られており、ここでは説明しない。掴み具34の制御は同様に制御カム35を介して行われる。開放ドラムCは図4に従って同様に軸16を備えている。この軸は軸15に対して平行に軸受部材19,20に支承され、この軸には同様に、台に固定された同軸の管21が支持されている。開放ドラムBの場合と同様に、2個の加速ローラ29が開放ディスク23,24の外側で互いに間隔をおいて管21上に配置されている。この加速ローラ29の傾斜は開放ドラムBの場合の傾斜と同じである。駆動は同様に、対向する2本の案内棒30を介して行われる。
【0023】
紙葉12をそれぞれ個別的に開放し、搬送チェーン13上に落下させるために、開放ディスク23,24は開放ディスク25,26とそれ自体公知のごとく協働する。加速ローラ29は同様に対をなして協働し、紙葉12を搬送チェーン13の搬送方向に加速する働きをする。この加速ローラ29なしでは、開放した紙葉12が水平方向の速度成分なしに搬送チェーン13上に垂直に落下し、そによって初めて搬送チェーン13によって水平方向に加速される。
【0024】
次に、紙葉12の開放と加速を図5〜8に基づいて詳しく説明する。
【0025】
図5に示した開放ドラムB,Cの位置では、紙葉12は上側部分12aを開放ドラムBの掴み具27によって掴まれ、短い紙葉部分の端部12bを開放ドラムCの掴み具34によって掴まれる。両開放ドラムB,Cは軸15または16の回りに矢印44,45の方向に反対向きに回転し、紙葉12を開放した側を下にして搬送チェーン13の方に搬送する。この場合、紙葉12は開放ディスク23〜26の外周の面38,39によって外面を挟まれる。
【0026】
図6に示した位置では、紙葉12の下側の開放端部が搬送チェーン13に達しているがしかし、連行部材13aによってまだ加速されていない。紙葉12はこの位置で加速ローラ29によって固定保持され、もはや開放ディスク23〜26によって固定保持されない。開放ディスク23〜26による挟持から加速ローラ29による挟持への移行は80で示した個所で行われる。この個所では、開放ディスク25,26の挟持面38が終わり、実質的に中断しないで加速ローラ29の挟持面42が取って代わる。個所80で、挟持面38は凹部37によって途切れる。個所80は直径方向に向き合い、それによって対をなして配置されている。しかし、1個または2個よりも多い個所80と、それに対応する数の掴み具27を設けてもよい。挟持への移行は、紙葉12が図6に従って約半分開放する位置で行われる。それによって、紙葉12の一部分は個所80の下方に位置し、他の部分は個所80の上方に位置する。
【0027】
従って、紙葉12に対する開放ディスク23〜26の作用が停止し、紙葉12は加速ローラ29によって案内される。移行が直接的に行われるので、紙葉12はいつでも移行部に沿って案内される。
【0028】
紙葉12は図7に従って加速ローラ29によって更に搬送される。紙葉12の搬送は加速ローラ29の傾斜に従って行われる。この傾斜に相応して、従って角度αに相応して、紙葉12は搬送チェーン13の搬送方向に対して斜めに下方に搬送される。それによって、紙葉12は搬送チェーン13の搬送方向において速度成分V2 (図11のa)を受ける。紙葉12は、背部(折り目)12cが加速ドラム29の接触点から出るまで、加速ローラ29によって強制的に斜めに搬送される。これによって、紙葉12の開放した下側は図7,8に従って連行部材13aの高さ位置に達する。続いて、図8に示す位置で、紙葉12はチェーン走行方向に向いた速度成分によって、走行する搬送チェーン上に落下し、連行部材13aによって連行される。紙葉12に対する連行部材13aの衝撃は、上記の水平速度成分によって小さくなる。上記の垂直落下成分は傾斜した加速ローラ29によって少しだけ小さくなる。それによって、静電気を帯びた紙葉12が落下させ、処理することができる。
【0029】
開放ディスク23〜26が例えば205mmの直径を有し、加速ローラ29が30°の角度αで傾斜していると、チェーンピッチが14インチ(355.6mm)のときに、水平速度成分V2 は搬送チェーン13の速度の45%になる。この速度成分は角度αを変更することによって大きくまたは小さくすることができる。基本的には、100%までの加速が可能である。しかし一般的には、予備加速が好ましいので、紙葉12は搬送チェーン13上で連行部材13aによって位置決めされ、更に水平に加速される。
【0030】
図11のaは破線によって、紙葉12を挟持する範囲46を示している。折り目12cに対して垂直に延びる範囲46aにおいて挟持は開放ディスク23〜26によって行われ、斜めに延びる範囲46bにおいて挟持は加速ローラ29によって行われる。ここでも、紙葉12が連続的にかつ持続的に案内されることが明らかである。紙葉12の重心は範囲46の帯片状の両区間の間にある。従って、挟持範囲46により、紙葉12はその解放までおよび搬送チェーン13上への落下まで、その方向を維持する。水平な速度ベクトルV2 と垂直な速度ベクトルV1 は、斜め下方に前方に延びる速度ベクトルVR を生じる。
【0031】
図9,10に示す装置(排紙装置)50の場合には、紙葉12は上述と同様に開放ドラムB′,C′によって開放され、走行する搬送チェーン13上に落下する。紙葉12を積層体から引き抜く装置はここでも省略されている。紙葉12を掴んで開放するために、ドラムB′,C′は同様に掴み具56または55を備えている。この掴み具は公知のごとく形成されている。
【0032】
開放ドラムB′,C′はは図10に従って平行な軸51,52を備えている。
この軸は両側の端板68において軸受69に支承されている。軸51,52は同様に、示唆的に示した搬送チェーン13に対して平行である。
【0033】
軸51,52にはそれぞれ、2個の開放ディスク53または54が間隔をおいてかつ互いに平行に配置され、軸51または52に相対回転しないように連結されている。図10において、軸51,52は紙葉12が図面に対して垂直に上側から下側に搬送および開放されるように駆動される。
【0034】
紙葉12を搬送チェーン13の搬送方向に加速するために、開放ディスク53,54はそれぞれ、互いに直径方向に配置されかつ相対回転しないように支承された2個のドラム59を備えている。このドラム59は図9に従って、円すい状の形状をし、それぞれ軸61に支承されている。この軸61の回転軸線は、開放ローラ53または54の円周に対する弦を形成している。軸56上での軸承は、互いに間隔をおいて配置された2個の軸受62,63によって行われる。
【0035】
ドラム59はそれぞれ、ドラム面60の最も外側の子午線60aが開放ドラムの円周の円の一部を形成するように、凹部57内に配置されている。外周面53aまたは54aからドラム面60への移行部は好ましくは段なしである。
【0036】
ドラム59は遊星歯車装置70と平行な2本の駆動軸66によって駆動される。遊星歯車装置70は軸受71によって軸51に支持され、太陽歯車72と、各々の軸66のための遊星歯車74を備えている。太陽歯車72は棒73を介して、図10の右側に示した端板68に固定連結されている。駆動軸66は互いに間隔をおいて配置された2個の支承板75に支承されている。この支承板は軸51に固定連結されている。各々の駆動軸66に設けられた2個のかさ歯車67はそれぞれ、ドラム60に固定連結されたかさ歯車64にかみ合っている。軸51の回転時に、駆動軸66は軸51の中心軸線の回りに強制的に回転させられ、同時に固有の中心軸線の回りに回転する。これと同様に、ドラム59はそれぞれその中心軸線の回りに回転させられる。図10において、ドラム59の回転方向は矢印77によって示してある。軸52のドラム59は、軸51のドラム同じように駆動される。そのための駆動装置は図示上の理由から図10では省略されている。
【0037】
ドラム59は実質的に、上述の装置14の加速ローラ29の機能を有する。しかし、ドラム59が紙葉12に加える水平速度は増大する。これは、軸61に関して回転対称でミツバチの巣箱の形をしたドラム59によって生じる。図9に示すように、ドラム59の外周は、軸受62に対して間隔が増大するにつれて外周60bに対応して変化する。ドラム52が一定の速度で回転するので、周速は軸受62に対して間隔が増大するにつれて連続的に増大する。
【0038】
紙葉12は上述のように掴まれ、開放され、続いて対向するドラム59の間を、搬送装置である搬送チェーンに対して斜めに搬送され、最後に搬送チェーン13に下ろされる。挟持面53a,54aによる挟持部から互いに隣接するドラム面60aによる挟持部への移行はここでも継ぎ目なしである。紙葉12が先ず最初に軸受62の範囲において捕らえられるので、周速は最初は比較的に遅く、そして図9に示す位置まで連続して増大する。装置50の場合ドラム60が開放ディスク53,54上に直接配置されているので、挟持範囲46′は図11のbに従って紙葉12の加速時に上述の装置よりも近接している。従って、装置50は特に、比較的に小さな寸法の紙葉を下ろすために適している。図11のbに更に示すように、締付け範囲46′はドラム59によって捕捉した後で水平速度の増大に相応して弧状に延びている。
【図面の簡単な説明】
【図1】技術水準によるフィーダーを概略的に示す図である。
【図2】本発明による装置の概略的な斜視図である。
【図3】図5のIII−III線に沿った断面図である。
【図4】図5のIV−IV線に沿った断面図である。
【図5】図3,4のV−V線に沿った断面図である。
【図6】軸B,Cが異なる回転位置にあるときの、図3,4のVI−VI線に沿った本発明による装置の断面図である。
【図7】図3,4のVII−VII線に沿った断面図である。
【図8】軸B,Cが異なる回転位置にあるときの、図3,4のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図9】図10のIX−IX線に沿った断面図である。
【図10】本発明の変形による装置を概略的に示す図である。
【図11】aとbは挟持範囲を図示するための紙葉の正面図である。
【符号の説明】
12 紙葉
12c 折り目
13 搬送装置
15,16,51,52 軸
23,24,25,26,53,54 開放ドラム
29,59 加速ローラ
30 案内棒
32 球
33 案内スリット
42 外周面
46 転動範囲
57 凹部
60a 子午線
60b 外周
61 軸
70 遊星歯車装置
B,C 開放ドラム

Claims (23)

  1. 2個の開放ドラム(B,C)を備え、この開放ドラムの軸(15,16;51,52)が搬送装置(13)の搬送方向に対して平行に延び、この開放ドラムがその都度1枚の紙葉(12)を開放し、紙葉の開放側を先にして下方に向けて搬送装置(13)上に下ろし、紙葉(12)が搬送装置(13)の搬送方向に予備加速される、折り畳まれた紙葉(12)を開放し、走行する搬送装置(13)において、
    開放ドラム(B,C)が、紙葉(12)を水平方向に予備加速するための手段(29,59)を備えていることを特徴とする装置。
  2. 紙葉(12)がその予備加速のために開放ドラム(B,C)によって、互いに転動する2つの範囲(46)の間で外側を捕捉されることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 開放ドラムがそれぞれ少なくとも2個の開放ディスク(23〜26;53,54)を備え、この開放ディスクが紙葉(12)をそれぞれ開放した後で紙葉を解放し、紙葉が開放ドラム(B,C)上に配置された他の手段(29,59)によって捕捉され、搬送装置(13)上に下ろす前に搬送装置の搬送方向に加速されることを特徴とする請求項1または2記載の装置。
  4. 開放ディスク(23〜26;53,54)がその外周の所定の一部範囲によって紙葉(12)をそれぞれ捕捉するように、開放ディスクの外周の一部が切断されていることを特徴とする請求項3記載の装置。
  5. 前記手段(29)が加速ローラを備え、この加速ローラがそれぞれ、両開放ディスク(23〜26)の軸(15,16)上に斜めに配置されていることを特徴とする請求項3または4記載の装置。
  6. 加速ローラ(29)の外周の一部が切断されていることを特徴とする請求項5記載の装置。
  7. 加速ローラ(29)が紙葉(12)を解放した後すぐに、開放ディスク(23〜26)によって紙葉を捕捉して加速することを特徴とする請求項5または6記載の装置。
  8. 加速ローラ(29)がそれぞれ相対回転しない台に支承されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一つに記載の装置。
  9. 加速ローラ(29)が開放ドラム(B,C)の回転軸線に対して平行に延びる案内棒(30)によって駆動連結されていることを特徴とする請求項5〜8のいずれか一つに記載の装置。
  10. 加速ローラ(29)が半径方向に延びる案内スリット(33)を備え、この案内スリット内でそれぞれ、案内棒(30)上に配置された球(32)が摺動可能に案内されていることを特徴とする請求項9記載の装置。
  11. 各々の開放ドラム(B,C)が少なくとも2個の開放ディスク(23〜26)を備え、この開放ディスクが少なくとも2個の加速ローラ(29)の間に配置されていることを特徴とする請求項5〜10のいずれか一つに記載の装置。
  12. 開放ディスク(23〜26)と加速ローラ(29)がそれぞれ対をなして協働することを特徴とする請求項5〜11のいずれか一つに記載の装置。
  13. 加速ローラ(29)が作用するその外周面(42)に、それぞれ1個の被覆材を備え、加速すべき紙葉がこの被覆材によって捕捉されることを特徴とする請求項5〜12のいずれか一つに記載の装置。
  14. 加速ローラ(29)が加速すべき紙葉(12)のそれぞれ外面を捕捉し、紙葉(12)の折り目(12c)に対して斜めにこの紙葉上を走行することを特徴とする請求項5〜13のいずれか一つに記載の装置。
  15. 加速ローラ(29)がそれぞれ外面の上側の折り目近くの範囲においてのみ走行することを特徴とする請求項5〜14のいずれか一つに記載の装置。
  16. 前記手段(59)が紙葉(12)を加速するために、開放ディスク(53,54)上に配置されていることを特徴とする請求項1記載の装置。
  17. 前記手段(59)が少なくとも2個の駆動されるロールまたはドラム(59)を備え、このロールまたはドラムがそれぞれ開放ディスク(59)上に配置され、かつ紙葉(12)を一緒に捕捉して加速するために協働することを特徴とする請求項16記載の装置。
  18. 両ドラム(59)が円すい状の形状をしていることを特徴とする請求項16または17記載の装置。
  19. 両ドラム(59)がそれぞれ軸(61)に回転可能に支承され、この軸(61)が開放ディスクの外周に対する弦を形成していることを特徴とする請求項16〜18のいずれか一つに記載の装置。
  20. 両ドラム(59)がそれぞれ開放ディスク(53,54)の凹部(57)内に配置され、ドラムの外周の子午線(60a)が、開放ディスク(53,54)の先行する外周範囲と同じ面内にある円弧を形成していることを特徴とする請求項16〜19のいずれか一つに記載の装置。
  21. 紙葉(12)がそれぞれ搬送装置(13)の移動方向に連続的に大きく加速されるように、ドラム(59)の外周(60b)が走行方向に見て連続的に大きくなっていることを特徴とする請求項16〜20のいずれか一つに記載の装置。
  22. 各々の開放ディスク(53,54)上に、直径方向に対向する2個のドラム(59)が配置されていることを特徴とする請求項16〜21のいずれか一つに記載の装置。
  23. ドラム(59)がそれぞれ遊星歯車装置(70)を介して駆動され、この遊星歯車装置が開放ディスク(53,54)の軸(51,52)に支持されていることを特徴とする請求項16〜22のいずれか一つに記載の装置。
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