JP4778487B2 - 運転モードを変更するための引込み可能なカバーリングカムを有する折り機 - Google Patents

Description

本発明は、紙のウェブを裁断しかつ折り畳むための折り機に関し、この折り機は以下を含むタイプのものである：
−ウェブから枚葉紙を裁断するための装置
−可動な保持装置と、ウェブから裁断された枚葉紙を折り畳むための可動なブレードとが設けられた折り胴。この胴は、この胴の軸線を中心に回転移動させられることができる
−カムフォロアと接触することによって、可動な保持装置の移動を制御するためのカム
−カムフォロアと接触することによって、押込みブレードの移動を制御するためのカム
−カバーリングカムが制御カムのうちの少なくとも１つのゾーンを無力化させるコレクト運転のための構成と、カバーリングカムがゾーンを妨害しないストレート運転のための構成とを有する、少なくとも１つのカバーリングカム。

本発明は、特にオフセット印刷によって印刷された紙の折り畳むために使用される。

上述のタイプの折り機の２つの主要なカテゴリ、すなわち、"ジョウフォルダ"及び"ロータリフォルダ"が知られている。折り機のこれらの２つのカテゴリにおいて、裁断された枚葉紙の縁部に係合するピンによって、保持装置が構成されている。

ジョウフォルダにおいて、枚葉紙を折り畳むために折り胴はジョウ胴と協働する。より正確には、枚葉紙を折り畳むために枚葉紙は"押込みブレード"によってジョー胴のジョーの間に押し込まれる。ロータリフォルダにおいては、ジョウ胴の代わりに２つの溝付きローラが用いられる。

これらの折り機は、"ストレート"モード及び"コレクト"モードにおいて作動することができる。ストレートモードにおいては、それぞれの枚葉紙が裁断され、折り胴に保持され、次いで折り機のカテゴリに応じてジョウ胴又は溝付き車との押込みブレードの協働によって個々に折り畳まれる。折り畳まれた枚葉紙を本の形式で排出させるために、枚葉紙を保持するピンが同時に枚葉紙から解離させられる。ピン及び押込みブレードの移動は、押込みブレード及びピントラベルに接続されたローラの形式のカムフォロワが転動する制御カムによって行われる。

これらの制御カムは例えば中空部分を有しており、対応するピンの引込みを生ぜしめかつひいては枚葉紙を解放するために又は、枚葉紙において折りを生ぜしめるために対応する押込みブレードの突出を生ぜしめるために、それぞれのローラが前記中空部分に導入されることができる。

コレクトモードにおいては、第１の裁断された枚葉紙は、第２の裁断された枚葉紙によって覆われるように折り胴に保持される。したがって、コレクトモードにおいては、より多数の頁を含む本が製造されることができる。

第１の枚葉紙を保持するピンの引っ込みと、対応する押込みブレードの突出とを阻止するために、ピン及び押込みブレードを制御するためのカムの側において２つのカバーリングカムが横方向に配置されている。これらのカバーリングカムは、制御カムの中空部分の領域において突出部を有している。制御カム上を走行するローラを支持するシャフトは、カバーリングカム上を走行する他のローラをも支持している。

この形式において、これらの他のローラは、カバーリングカムの突出部上を走行しかつ、制御カムに関連したローラが、対応する中空部分に導入されることを阻止する。

したがって、カバーリングカムは、制御カムのゾーンを無力化させ、制御された形式で、ピン及び押込みブレードの移動を阻止する。

コレクトモードにおいては、カバーリングカムは、折り胴に５つの保持装置及び５つの押込みブレードが設けられている場合、折り胴の速度の２．５倍にほぼ等しい速度で折り胴の軸線を中心に回転する。折り胴が３つの保持装置と３つの押込みブレードとを有している場合、カバーリングカムの速度は折り胴の速度の１．５倍である。

コレクトモードからストレートモードへ移動するために、カバーリングカムは、制御カムを妨害しない角度位置において、解離及び固定されなければならない。コレクトモードに戻すためには、この動作が逆に行われなければならない。

したがって、モードのこの変更は、特にカバーリングカムを固定するために及びカバーリングカムが再係合されるために、正確な角度方向位置決めを要求する。これは制限的であり、折りモードの変更を自動化するための可能性を更に著しく制限する。

本発明の目的は、コレクトモードからストレートモードへのより単純な移動を許容する上述のタイプの折り機を提供することによってこの問題を克服することである。

このために、本発明は、カバーリングカムが２つの半カムを含み、これらの半カムが実質的に胴の軸線に関して互いに対称的でありかつ引込み位置と突出位置との間を半径方向に移動させられることができ、カバーリングカムが、半カムが引込み位置を占める場合にストレート運転のための構成を成しかつ半カムが突出位置を占める場合にコレクト運転のための構成を成すようになっていることを特徴とする、上述のタイプの折り機に関する。

発明の特定の実施形態によれば、折り機は、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を、単独で又はあらゆる技術的に可能な組合せに従って有することができる：
−カバーリングカムは、保持装置の移動を制御するためのカムのゾーンと、押込みブレードの移動を制御するためのカムのゾーンとを無力化させる
−コレクト運転及びストレート運転のための構成は安定している
−カムは、コレクト運転のための構成からストレート運転のための構成へ移動する場合に、整列した位置を介して移動する少なくとも１つのトグル継手機構を有している
−カバーリングカムは、２つの半カムが枢着されたハブを有しており、それぞれの半カムはさらに、コレクト運転のための構成からストレート運転のための構成へ移動する場合に、整列した位置を介して移動するトグル継手機構によってハブに結合されている
−カバーリングカムは、それぞれの半カムを突出位置へ戻すための少なくとも１つの装置を有している
−戻し装置はガススプリングである
−折り機は、カバーリングカムを制御するためのスイッチング部材と、スイッチング部材を、カバーリングカムがコレクト運転のための構成に移動するように、スイッチング部材が、カバーリングカムによって支持されたエレメントを半径方向外方に案内する半径方向に離れた位置と、カバーリングカムをストレート運転のための構成に移動するように、スイッチング部材がエレメントを半径方向内方に案内する閉鎖位置との間で移動させるための装置とを有している
−折り機は、折り胴の押込みブレードと協働する２つのローラを含むロータリフォルダを構成している
−折り機は、折り胴の押込みブレードと協働するジョウ胴を含むジョウフォルダを構成している。

本発明は、添付の図面を参照しながら、単に例として示された以下の詳細な説明を読むことによりさらに理解されるであろう。

図１はロータリフォルダ１を概略的に示しており、図３から図７までを参照に以下に説明される発明はロータリフォルダ又はジョウフォルダ又はその他のあらゆるフォルダに等しく適用されることが理解されるべきである。

折り機１において、本を製造するために、例えばオフセット印刷機によって印刷されたウェブ２が裁断されかつ折り畳まれる。

慣用的に、折り機１は、折り胴３と、破線で示された裁断胴４と、２つの溝付きローラ５とを有している。

示された実施例において、折り機は３／２折り機であるので、３つのピン６，７，８と、３つの押込みブレード９，１０，１１とを有している。

ピン６，７，８と押込みブレード９，１０，１１とは、図示されていない制御カム上を走行するローラの作用によって折り胴３において移動することができるように取り付けられている。より概略的には、これらのローラは、カムフォロアと呼ばれることができる。これらのローラは、折り胴３によって支持されており、この折り胴によって回転駆動される。

図１に示されたストレート運転モードにおいて、枚葉紙１２は、胴４によってウェブ２から裁断されており、その位置においてピン８によって保持されている。

図１の部分Ａに示されているように、押込みブレード１１がローラ５に向き合って配置されている時に、対応するローラが、対応する制御カムの中空部分に導入され、これにより、ローラ５の間に係合するブレード１１の突出が生ぜしめられ、枚葉紙１２をその位置において押し込む。ブレード１１は、枚葉紙１２において折目を形成する。

同時に、ピン８に関連したローラは、対応する制御カムの中空部分に導入されており、このことは、ピン８の引っ込みを生ぜしめ、これによりローラ５は枚葉紙１２を排出する。次いで、枚葉紙１２は、移動に対して横方向の折目が提供され、１つの枚葉紙を含む本を形成する。

図１における部分ＢからＤまでは、どのように折り機１がウェブ２から枚葉紙１３，１４，１５を裁断しかつ引き続き折り畳むかを示しており、折り胴３は図１における時計回りに回転し続ける。

図２は、コレクト折りモードを示しており、部分ＡからＤまでは再び連続的なステップを示している。

ストレート折りモードにおいて生じるものに対し、部分Ａに示されているように、ウェブ２から裁断された枚葉紙１６は、折り胴３において保持され、ローラ５を通過するときに折り畳まれない。このことは、１つ又は２つ以上のカバーリングカムを使用して、ピン及び押込みブレードを制御するためのカムの対応する解除を一時的に無力化させることによって達成される。

折り胴３は、ウェブ２から前もって裁断されかつピン６によって胴３上に保持された別の枚葉紙１７をさらに支持している。

図２の部分Ｂにおいて、枚葉紙１８は裁断され、枚葉紙１７上に巻き付けられ、押込みブレード９がローラ５に面して配置された時に、ブレードとピン６とが作動させられ、枚葉紙１７及び１８を解放し、これらの枚葉紙をローラ５の間に押し込み、この位置において、横方向の折目が設けられた２つの枚葉紙から成る本を形成する。

このために、制御カムの対応する解放は、カバーリングカムによって無力化されていない。

図２の部分Ｃ及びＤは、２つの別の枚葉紙１９及び２０のその後の裁断を示している。したがって、コレクト折りモードにおいては、より多数の頁を含む本が製造されることができる。

図３から図７までは本発明による折り機を示している。

図３は、折り機３のフレームの側壁２４のうちの一方において軸受２２を介して受容された折り胴３の端部２１を概略的に示している。図示された壁部２４は例えば、保守側に配置されたものである。

トランスミッション側に配置された、フレームの他方の側壁には、折り機の胴及びローラ、特に折り胴３を、折り胴の軸線Ａを中心にして回転駆動させる手段が設けられている。

ピン６〜８を制御するためのカム２６が図３に示されている；このカム２６は、胴３の端部２１を取り囲むように配置されており、壁部２４に固定されている。

横方向で壁部２４のより近くに、押込みブレード９〜１１を制御するためのカム２８をも見ることが可能であり、このカム２８も側壁２４に固定されている。カム２８と協働しかつ押込みブレード９〜１１を作動させる、カムフォロア３０若しくはローラのうちの１つを見ることも可能である。カムフォロア３０を支持したシャフト３２には、カバーリングカム３６と協働する別のカムフォロア３４も取り付けられている。このカバーリングカム３６は、横方向で２つの制御カム２６及び２８の間に配置されている。

図示されたカムフォロアの対称的なカムフォロア３０及び３４は図３の上側部分には示されていない。

図３において、制御カム２８の中空部分３７を見ることができ、カムフォロア３４がカバーリングカム３６に当接していることにより、カムフォロア３０が前記中空部分に導入されることができない。これは、通常は、以下に説明されるコレクト運転中に観察される現象である。

同じ形式において、制御カム２６のそれぞれ交互のカムフォロアと、制御カム２８のそれぞれのカムフォロアとは、カバーリングカム３６と協働する別のカムフォロアに関連している。しかしながら、これらの後者のカムフォロアは、図３の異なる平面に配置されているので、この図においては見ることができない。

全てのカムフォロアは、折り胴３によって支持されているので、折り胴の軸線Ａを中心にして折り胴と一緒に回転する。

図３から図５までに示されているように、カバーリングカム３６は主に以下のものを含む：
−中央ハブ３８
−２つの半カム４０、
−半カム４０を半径方向外方へ戻すための２つのガススプリング４２、及び
−２つのトグル継手機構４４。

カバーリングカム３６は、軸線Ａに関して実質的に対称的な、形状及びエレメントの配列を有する。

ハブ３８は、胴３の端部２１を取り囲むように配置されており、ころ軸受４６により、胴の端部に対して自由に回動することができる。

歯車列４８は壁部２４によって支持されており、これにより、カバーリングカム３６を、胴３の端部２１から、胴３に５つの押込みブレードと５つの保持装置が設けられているならば例えば胴３の回転速度の１．２５倍の回転速度で回転駆動する。折り胴３に３つの押込みブレードと３つの保持装置とが設けられている場合、カバーリングカム３６の速度は折り胴３の速度の０．７５倍である。

カバーリングカム３６の対称性により、半カム４０のみが以下に説明される。

半カム４０は概して円弧の形状でありかつ、カムフォロア３４と接触する半径方向外側面を有している。

半カム４０の第１の端部５２は個所５３においてハブ３８に枢着されている。半カム４０の他方の端部５４は、スプリング４２によって他方の半カム４０の端部５２に、トグルジョイント機構４４によってハブ４８に接続されている。

半カム４０は、ハブ３８に関して回動することによって２つの位置の間を半径方向に移動させられることができる。

第１の位置は図４に示されている。これは、突出位置である。この位置において、面５０は、一点鎖線の外側の円Ｃ１によって示されたように、半径方向で外側に配置されている。

２つの半カムがこの位置を占めている場合、２つのスプリング４２は弛緩した位置を占めており、トグルジョイント機構４４は不整合位置を占めており、半カムの端部５４は軸線Ａからより離れている。次いで、以下に説明するように折り機１はコレクトモードで運転することができる。

図５は第２の位置、すなわち引込み位置を示している。この位置において、面５０は、内側の円Ｃ２によって示されたように、より半径方向で内方に配置されている。スプリング４２は圧縮された位置にあり、したがって、半カム３０の対応する端部５４は、軸線Ａにより近づいている。トグル継手機構４４は、依然として不整合位置にあるが、トグル継手機構が図４において占めているものとは異なる位置にある。トグル継手機構４４は、トラベル端部位置にある。

図５は、折り機１のストレート運転モードに相当する。

図４の構成から図５の構成へ移動する場合、トグル継手機構４４は、整列位置を介して移動し、この整列位置においては、トグル継手機構の中間枢着部５６と、半カム４０及びハブ３８への結合のための枢着部５８とが、整列させられる。

この形式において、図４及び図５に示された構成は、安定した構成である。

図６及び図７は、カバーリングカム３６の構成変更を制御するためのシステムを示している。カバーリングカム３６の回転方向は、これらの図に矢印Ｆで示されている。このシステム６０は、ジャッキ６４と、選択的にアーム６６とによって連結されることができるスイッチング部材６２を有している。ジャッキ６４は、二重効果空圧式ジャッキである。

スイッチング部材６２は、２つの横方向縁部６７によって規定されたレールによって構成されており、このレールは、広い入口６８から狭い出口７０に向かって狭まっている。

スイッチング部材６２は、個所７１において、壁部２４に対して、出口７０が軸線Ａに近い第１の位置（図６）と、出口７０が軸線Ａから遠い第２の位置（図７）との間で回動することができる。

以下に説明するように、スイッチング部材６２は、エレメント、例えばトグル継手機構４４の中間枢着部５６によって支持されたローラ７２、と協働する。

ストレートモードにおいて、カバーリングカム３６は、図５に示された構成を成し、スイッチング部材６２は、図６に示された位置を占める。

したがって、半カム４０の外面５０は、半径方向で凹んでおり、制御カム２６及び２８のレリーフと干渉しない。すなわち、カバーリングカム３６のフォロア３４はカバーリングカム３６と接触せず、ピン６〜８及び押込みブレード９〜１１の移動は、カム２６及び２８に関連したカムフォロアによってのみ制御され、これらのカムはカムフォロア上を走行する。

軸線Ａを中心とするカバーリングカム３６の回転中、機構４４の中間枢着部５６によって支持された２つのローラ７２は、スイッチング部材の横方向縁部６７と接触することなく、スイッチング部材６２内に移動する。ローラ７２の軌道は、円Ｃ３によって示されている。

コレクトモードへ移動させたい場合は、ジャッキ６４が、スイッチング部材６２を、図７に示されたような離れた位置へ移動させる。カム３６の回転によってスイッチング部材６２に導入されるべき第１のローラ７２は、次第に内側縁部６７と接触し、これにより、円Ｃ４によって示された軌道まで、ローラ７２を半径方向に次第に引き出す。対応するトグル継手機構４４は、半カム４０を図４に示された位置に強制するばね４２の組み合わされた作用によって、整列位置へ、次いで図４の不整合位置へ移動させる。カバーリングカム３６は、図４の構成を成す。半カム４０の半径方向外側の縁部５０は、制御カム２６の中空部分と制御カム２８の中空部分３７との底部よりも半径方向に更に外側に配置されている。

この形式において、外面５０上を走行するカムフォロア３４が、制御カム２６及び２８のフォロアが、これらの中空部分に導入されることを阻止する。

したがって、図２に関して説明されたコレクトモードに到達することができるために、カバーリングカム３６は制御カム２６及び２８を邪魔する。

コレクトモードからストレートモードへの移動は、カバーリングカム３６の位置の半径方向移動によって行われる。したがって、従来技術の、解離／再係合及び角度方向の位置決めに関連する全ての問題が排除される。

この形式において、１つの運転モードから別の運転モードへの移動は、確実かつ迅速であり、上述のように、完全に自動化されることができる。

したがって、概して、カム３６は、単純かつ確実な動作を有し、経済的である。

さらに、ストレートモードにおいてカバーリングカム３６を不動化するための装置を提供する必要がなく、このことはさらに構造を単純化し、これらの不動化装置に関連した問題を排除する。

さらに、ストレートモードにおいて、ローラ３４はカバーリングカム３６と接触しないので、これらの様々なエレメントの摩耗が限定される。

さらに、カバーリングカム３６は、機械的に双安定なアセンブリを形成する；供給回路における、電力の損失又は圧力の全損失によって影響されにくい。

それぞれカムフォロア３０と作用する２つの半カムを使用することによって、カムフォロアの回転速度は、長さが２倍の１つの扇形を有するカムと比較して、半分に減じられる。

したがって、カム３６の回転に関する運動エネルギは、４で割られ、このことは、高い製造速度を有する折り機にとって特に有利であることが分かっている。

上述の例において、制御カム２６及び２８と干渉するために、同じカバーリングカムが同時に使用され、これにより、カムは、従来は２つを使用していた折り機と比較して節約されることができる。

しかしながら、特定の運転モードにおいて、それぞれが制御カムに関連した２つのカバーリングカムを使用することも考えられる。

同じ形式において、カバーリングカム３６は、例えば、１つの能動的部分を備えかつ、その半径方向移動が必ずしもトグル継手機構によって行われない、異なる構造を有することもできる。

製造中に、あらゆる不適切な時点での切断を克服するために、ジャッキ６４には好適には、排出チャンバのためのブロッキング部材が設けられている。

ジャッキ６４は、より一般的にあらゆる別の作動装置と交換されることができ、ジャッキの位置を検出するためのセンサが設けられることができる。

上述のように、本発明はジョウフォルダのために使用されることもできる。図８に示されたように、このタイプの折り機においては、ローラ５はジョー胴７５と交換される。

ストレート折りモードの原理を示す概略図である。 コレクトモードの原理を示す概略図である。 本発明による折り機の様々なカムを示す部分的な概略図である。 コレクト運転のための構成における、図３のカバーリングカムを示す概略的な側面図である。 ストレート運転のための構成における、図３のカバーリングカムを示す概略的な側面図である。 ストレート運転位置におけるカバーリングカムの制御スイッチング部材を示す概略的な側面図である。 コレクト運転位置におけるカバーリングカムの制御スイッチング部材を示す概略的な側面図である。 ジョウフォルダを示す概略図である。

符号の説明

１ 折り機、 ２ ウェブ、 ３ 折り胴、 ４ 裁断胴、 ５ 溝付きローラ、 ６，７，８ ピン、 ９，１０，１１ 押込みブレード、 １２ 枚葉紙、 １６，１７，１８，１９，２０ 枚葉紙、 ２１ 端部、 ２２ 軸受、 ２４ 壁部、 ２６，２８ カム、 ３０ カムフォロア、 ３２ シャフト、 ３４ カムフォロア、 ３６ カバーリングカム、 ３７ 中空部分、 ３８ 中央ハブ、 ４０ 半カム、 ４２ ガススプリング、 ４４ トグル継手機構、 ４６ ころ軸受、 ４８ 歯車列、 ５０ 面、 ５４ 半部、 ５６ 中間枢着部、 ５８ 枢着部、 ６０ システム、 ６２ スイッチング部材、 ６４ ジャッキ、 ６６ アーム、 ６７ 横方向縁部、 ６８ 広い入口、 ７０ 狭い出口、 ７２ ローラ

Claims (8)

1. 紙のウェブ（２）を裁断しかつ折り畳むための折り機（１）であって、該折り機に、
   前記ウェブ（２）から枚葉紙（１２〜２０）を裁断するための装置（４）が設けられており、
   ピンと、ウェブから裁断された前記枚葉紙（１２〜２０）を折り畳むための可動な押込みブレード（９〜１１）とを有する、折り胴（３）が設けられており、該折り胴（３）が、該折り胴の軸線（Ａ）を中心として回転可能であり、
   カムフォロアと接触することによって前記ピンの移動を制御するためのカム（２６）が設けられており、
   カムフォロアと接触することによって前記押込みブレード（９〜１１）の移動を制御するためのカム（２８）が設けられており、
   該制御するためのカム（２６，２８）のうちの少なくとも一方のゾーン（３７）を無力化する、コレクト運転のための構成と、カバーリングカム（３６）が前記ゾーンと干渉しない、ストレート運転のための構成とを有している、少なくとも１つのカバーリングカム（３６）が設けられている形式のものにおいて、
   該カバーリングカム（３６）が２つの半カム（４０）を含み、これらの半カムが、胴（３）の軸線（Ａ）に関して実質的に互いに対称的でありかつ、それぞれが引込み位置と突出位置との間を半径方向に移動させられることができるようになっており、前記カバーリングカム（３６）が、前記半カム（４０）が引込み位置にある場合にはストレート運転のための構成を成し、前記半カム（４０）が突出位置にある場合にはコレクト運転のための構成を成し、
   前記カバーリングカム（３６）を制御するためのスイッチング部材（６２）が設けられており
   該スイッチング部材（６２）を、前記カバーリングカム（３６）がコレクト運転のための構成に移動するように前記スイッチング部材（６２）が、カバーリングカム（３６）によって支持されたエレメント（７２）を半径方向外方へ案内する半径方向に離れた位置と、カバーリングカム（３６）をストレート運転のための構成に移動させるためにスイッチング部材（６２）が前記エレメント（７２）を半径方向内方へ案内する近い位置との間で移動させるための装置（６４）が設けられていることを特徴とする、紙のウェブを裁断しかつ折り畳むための折り機。
2. 前記カバーリングカム（３６）が、前記ピン（６〜８）の移動を制御するためのカム（２６）のゾーンと、前記押込みブレード（９〜１１）の移動を制御するためのカム（２８）のゾーンとを無力化するようになっている、請求項１記載の折り機。
3. 前記カバーリングカム（３６）が、少なくとも１つのトグル継手機構（４４）を有しており、該トグル継手機構が、コレクト運転のための構成からストレート運転のための構成へ移動する場合に、整列した位置を通過するようになっている、請求項２記載の折り機。
4. 前記カバーリングカム（３６）がハブ（３８）を有しており、該ハブに２つの前記半カム（４０）が枢着されており、それぞれの半カム（４０）がさらに、トグル継手機構（４４）によって前記ハブ（３８）に結合されており、前記トグル継手機構が、コレクト運転のための構成からストレート運転のための構成へ移動する場合に、整列した位置を通過するようになっている、請求項３記載の折り機。
5. 前記カバーリングカム（３６）が、少なくとも１つの、それぞれの半カム（４０）を該半カムの突出位置へ戻すための装置を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の折り機。
6. 前記戻すための装置がガススプリング（４２）である、請求項５記載の折り機。
7. 折り胴（３）の押込みブレード（９〜１１）と協働する２つのローラ（５）を含むロータリフォルダを構成している、請求項１から６までのいずれか１項記載の折り機。
8. 折り胴（３）の押込みブレードと協働するジョウ胴を含むジョウフォルダを構成している、請求項１から６までのいずれか１項記載の折り機。

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