JP4921063B2 - 印刷枚葉紙を丁合いする方法および装置 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1および請求項5の前提項に記載された、印刷枚葉紙、特に折り丁および/または個々の枚葉を丁合いする方法および装置に関する。
丁合いをするときには、複数の同じ折り丁の集合体から、各折り丁が1枚ずつ取り出され、1枚ずつに離された、異なる折り丁が、パイルを形成するために収集コンベヤ(Sammelfoerderer)へ供給される。さまざまな方法および装置が知られている。
折り丁パイルを収納するマガジンと、折り丁パイルから取り出されるそのつど一番下の折り丁を把持して引き出すためのくわえづめ機構を備える引出しドラムと、1枚ずつに離された折り丁を一時的に積み置いておくための中間架台とで各々が構成される、1列に配置された複数の給紙ステーションを備える丁合い機が知られている。この収集コンベヤは、折り丁の引出し方向に対して直角の方向を向いた収集通路(Sammelkanal)を有しており、この収集通路では、1枚ずつに離された折り丁を個々の中間架台から取り出し、収集通路の上で丁合いして本の中身にするコンベヤチェーンの連行具(Mitnehmer)が運動する。
特許文献1には、このような方向転換をする丁合い機が記載されている。この丁合い機は往復運動をする中間台をさらに有しており、それによって、1枚ずつに離された折り丁が、収集コンベヤの連行具によって連行するために、予め加速させられる。加速システムは構造上の大きな追加のコストを生じ、機能の信頼度の低下とも結びついている。
マガジンのなかの折り丁パイルを一方の折畳エッジ領域が空いている状態で支持し、一番下にある折り丁をクロックに合わせて前方へ送るコンベヤベルトと、前方へ送られた折り丁を引き取ってさらに搬送する、加速ローラで構成された排出搬送システムとを備える、縦方向排出の原理(Laengsabzugsprinzip)に基づく給紙ステーションを備える丁合い機が特許文献2から公知である。排出搬送システムの後には、収集コンベヤの各連行具の手前まで同期した搬送運動をしたときに1枚ずつに離された折り丁をそれまでに形成ずみのパイルの上に載せる、収集コンベヤに向かって傾いた下側および上側のコンベヤベルトで構成されるクランプ式コンベヤがさらに配置されている。給紙ステーションによって1枚ずつに離された折り丁は、方向転換をすることなく収集コンベヤに供給される。
縦方向排出の原理に基づく引出しシステムは、高い出力範囲に適している。しかし、そのためには、集中的な作業で折り丁をマガジンへ頻繁に追加することが必要なので、マガジンを充填するために、積み重ねられて棒状枚葉紙となっている枚葉紙からずれ重なった流れをつくり、そのときに折り丁がほぼ1枚ずつに離される棒状フィーダ(Stangenanleger)が使用されることが増えている。ずれ重なった折り丁の流れは、マガジンへ充填されると再びパイルとして積み重ねられるので、折り丁は給紙ステーションであらためて1枚ずつに離される。さらに、折り丁がずれ重なった配置で巻き芯に巻き取られている巻取り折り丁が知られている。繰出しステーションにおいてずれ重なった流れが巻き出され、丁合い機のマガジンへと運ばれる。ずれ重なった流れにおける折り丁の規則的な配置は、マガジンに充填するときになくなるため、上に説明したような高いコストのかかる紙さばきプロセスが必要になる。
特許文献3には、棒状フィーダと移送装置とで構成された給紙ステーションが記載されており、この場合、棒状枚葉紙からなるずれ重なった流れとして1枚ずつに離された折り丁が、マガジンに類似した水平方向の緩衝個所へ滝のように落とされ、この緩衝個所から折り丁が再び取り出されて、移送装置によって収集コンベヤへ直角に供給される。そのとき、1枚ずつに離された折り丁は、最終的に引渡し装置によって方向を変えられて、収集コンベヤへ渡される。折り丁は結局、2度、1枚ずつに離される。
特に、横方向または縦方向で引出しが行われる上述した給紙ステーションの場合のように、前方にある折り丁がマガジンから完全に引き出されるまで、次の紙さばき工程を開始することができない場合、パイルマガジンからの紙さばき工程は、折り丁の迅速かつ確実な丁合いという観点からすると、工程上重要な機能ステップである。1台の丁合い機に複数の給紙ステーションが並列に配置されているため、個々の給紙ステーションにわずかな誤動作が生じただけでも、正味の丁合い性能の著しい低下につながってしまう。
ずれ重なった流れが分割されて、折り丁が等しい間隔をおいている部分流となり、これらの部分流が、たとえばくわえづめドラム等の紙さばき装置に供給されて、折り丁がマガジンへ再び入れられることがない方法が特許文献4から公知である。この場合、相上下して位置する折り丁の前方端が、くわえづめの動作に合わせてくわえづめドラムに到達しなければならない。さらに、折り丁はくわえづめドラムから収集コンベヤ装置に対して横向きに収集通路へ放出され、そのために、相応に衝撃の生じる搬送運動を含んだ方向転換が行われるという欠点がある。
ドイツ特許出願公開明細書1486744B ドイツ特許出願公開明細書19616047A1 米国特許出願公開明細書2005 077 670A1 ドイツ特許出願公開明細書3315489A1
本発明の目的は、ずれ重なった流れで供給される印刷枚葉紙の、確実で、製品を丁寧に扱う(傷めることのない)処理を可能にし、その際に、印刷枚葉紙がマガジンに中間保存されることがなく、したがってパイルから1枚ずつに離されることがない、請求項1および請求項5の前提項に記載された、印刷枚葉紙、特に折り丁および/または個々の枚葉を丁合いする方法および装置を提供することである。
この目的は、特許請求の範囲に定められている方法および装置によって達成される。
本発明の思想は、ずれ重なった流れで供給される印刷枚葉紙が、中間でマガジンに入ることなく、パイル形成のために収集コンベヤへ供給されることにある。収集コンベヤの搬送方向に対して横向きに供給されるずれ重なった流れの、そのつど一番前にある印刷枚葉紙が、向きがずれないように把持されて、収集搬送方向への移動によって、収集コンベヤへさらに移送するために排出搬送システムへ渡される。ずれ重なった流れは、収集コンベヤのほぼ搬送方向に互いに引き離され、それによって、1枚ずつに分離された印刷枚葉紙がクロックに同期して(taktsynchron)収集コンベヤへ供給される。移動する一番前の印刷枚葉紙が引き出されている間に、その次の印刷枚葉紙はすでに方向転換コンベヤへ進入しており、このとき、クロックに同期した移動のために次の印刷枚葉紙が方向転換点に到達しなければならない、比較的広いタイムスロット(Zeitfenster)が利用できる。そのようにして、ずれ重なった流れのなかで一定の範囲内で不規則に配置された印刷枚葉紙でも、確実に処理をすることができる。公知の丁合い機用の給紙ステーションに見られるような、高価な紙さばき装置は必要ない。本発明は、印刷枚葉紙が互いに完全に分離されている、すなわち、たとえ部分的であっても同一の場所に相上下して位置していない、ずれ重なった流れを利用できることを前提としており、このことは回転取出し方式による、ずれ重なった流れを巻き取る技術によって実現される。
ずれ重なった流れの印刷枚葉紙が、前方に向かってずれ重なるように相上下して供給されるのが好ましいことが判明している。そのつど一番前にある印刷枚葉紙は次の印刷枚葉紙の上に載っており、すなわち上方から取り出され、ずれ重なった流れの塊から引き出さなくてよい。好ましい発展例は、そのつど一番前にある印刷枚葉紙が、まず、小さい搬送速度で収集コンベヤの搬送方向へ方向転換して移動し、次いで、排出搬送システムによって大きい搬送速度でさらに運ばれることによって、到着する印刷枚葉紙のずれ重なった流れが、複数の加速段階で互いに引き離されることを意図している。それによって、発生する加速度を明らかに小さく抑えることができるので、製品を丁寧に扱う移送が行われる。収集コンベヤへ印刷枚葉紙を渡すときの第3の加速段階を含む、全部で3回の加速段階で引き離しが行われるように、排出搬送システムの搬送速度が、収集コンベヤの搬送速度を下回っているのが好ましい。
本発明のその他の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
丁合い機1は、1列に配置された多数の給紙ステーションで構成されており、各図では、本発明に基づいて製作された1つの給紙ステーションだけがそれぞれ図示されている。これらの給紙ステーションの各々で、同じ印刷枚葉紙の集合体から印刷枚葉紙が1枚ずつ取り出されて、パイルを形成するために丁合い機1の収集コンベヤ10へ供給される。収集コンベヤ10は、垂直方向の通路壁11aおよび傾いた通路底面11bを備える搬送通路11と、互いに等しい相互間隔で配置され、形成された本の中身2を搬送通路11で前方へ移動させる連行具13を備える搬送チェーン12とで構成されている。
図1に示す第1の実施形態では、折り丁3は棒状折り丁5として準備され、棒状フィーダ20によって、棒状折り丁5からずれ重なった流れ4が形成される。棒状折り丁5は、折り丁3をずれ重ならせて排出するために、コンベヤベルト21の上に載りながら、搬送速度がコンベヤベルト21の送り速度よりも速い、斜め上方へと送り出すセパレータコンベヤ22に向かって押し出される。折り丁3が後方に向かって相上下して位置する、うろこ状のずれ重なった流れ4が形成される。このとき、折り丁3ののど3aが前方を進んでいく。
棒状折り丁5の折り丁3の結束を緩めるために、折り丁3が間で膨らむように搬送経路のほぼ中央で相互の搬送幅を狭めていく、側方のチェーンコンベヤ23が設けられている。コンベヤベルト21の前側領域には、斜めになったセパレータコンベヤ22に向かって折り丁3を前方へ運ぶ上部ベルト24が、折り丁3の上に配置されている。セパレータコンベヤ22には、斜め上方を向いている第1の搬送区域に、折り丁3の確実な運び出しのために同期して駆動される上部ベルト25がさらに付属している。
その後の搬送は搬送ベルト26によって行われ、ずれ重なった流れ4の折り丁3を等しい相互間隔で移動させる均し装置(Vergleichmaessigkeitseinrichtung)27が設けられている。搬送ベルト26の後には反転ドラム28が続いており、それによって、ずれ重なった流れ4は、のど3aを前にして進む、前方に向かってずれ重なるように相上下して位置する折り丁3の形態へと変えられる。
こうして形成されたずれ重なった流れ4は、次に、降下するように傾いたベルトコンベヤとして構成された供給コンベヤ40によって、重ね搬送方向Fに対して横向きに、搬送速度v0で収集コンベヤ10へと運ばれ、このとき、側方の揃えはガイドレール49によって行われる。搬送方向に見て左側は固定されており、それに対して、右側のガイドレール49は折り丁3の判型の高さに対して調節可能であり、その様子は、図2に破線の二重矢印sFHで示されている。
そのつど一番前にある折り丁3は、その前方を進むのど3aがストッパレール47に突き当たり、逆に、その下にある後続の折り丁3はさらに搬送されていく。供給コンベヤ40の搬送ベルトは、吸引空気を作用させることができる開口部41を有しており、それによって後続の折り丁3は、供給コンベヤ40の上でずれ重なった配置に保たれたままさらに搬送されるのに対して、一番前の折り丁3はストッパレール47に支持されている。
本発明では、一番前の折り丁3は方向転換コンベヤ42によって把持され、重ね搬送方向Fへ移動する。方向転換コンベヤ42は、円錐状の端面を有する駆動される上側の搬送ローラ43と、これに付属する、周期的に(taktgemaess)開閉可能な下側の傾動ローラ44とで構成されており、折り丁3がその前方の区域で挟み込まれる。その挟み込み幅は折り丁3のほぼ高さ全体にわたって延びており、それによって、向きがずれることのなく方向転換をさせる搬送が行われる。傾動ローラ44は、カムディスク46によって制御されるレバー45に配置されており、カムディスク46は、主駆動軸14によって、丁合い機1とクロック同期して駆動される。
方向転換コンベヤ42は、連続して駆動される加速ローラ51と、これに付属する押圧ローラ52とで構成される排出搬送システム50へ、一番前の折り丁3を小さい搬送速度v1で運ぶ。排出搬送システム50は、折り丁3を大きい搬送速度v2で引きとり、ずれ重なった流れ4から折り丁3を引き出す。このとき、方向転換コンベヤ42の傾動ローラ44が下方へ揺動して、一方では、移動する折り丁3の加速された引出しを可能にするとともに、他方では、次の後続する折り丁3が方向転換コンベヤ42へ入るのを可能にする。
排出搬送システム50の後には、折り丁3を同じままの搬送速度v2で収集コンベヤ10の各連行具13の前まで搬送する、収集コンベヤ10に向かって傾いたクランプベルトコンベヤ53、およびこれに付属する載せ板54が配置されている。搬送速度v2は収集コンベヤ10の搬送速度v3よりも小さいので、連行具13による引取りの際にさらに速度が上昇することになる。
このように一番前の折り丁3は、全部で3つの加速段階0→v1,v1→v2,およびv2→v3で収集コンベヤ10の搬送速度v3まで加速され、それによって、一番前の折り丁3は確実に、かつ製品を丁寧に扱いながら、ずれ重なった流れ4から1枚ずつに離され、パイルを形成するために収集コンベヤ10に供給される。ここで選択されている搬送速度はv1=0.25×v3およびv2=0.8×v3である。
ずれ重なった流れ4からの折り丁3の取出しを監視、制御するために、供給コンベヤの上方には光学式通過センサ48が設けられている。そのストッパレール47との間隔は、折り丁3のずれ重なりの間隔よりも若干小さくなっているので、そのつど一番前にある折り丁3の取出し工程ごとに、光学式通過センサが一時的に覆われない状態になる。後続する折り丁3の前方端を検出することで、ずれ重なった流れ4の位置が収集コンベヤ10もしくは開閉可能な方向転換コンベヤ42のクロックに合わせてほぼ突き止められる。詳しくは図示しない制御部が、供給速度v0を適宜上げまたは下げることによって、供給されるずれ重なった流れ4を収集コンベヤ10と同期させる。
図3に示す第2の実施形態では、折り丁3は巻取り折り丁6として準備される。折り丁3は、ずれ重なって相上下して位置するようにそこに巻き取られており、一緒に巻き取られたテープ34で固定されている。繰出しステーション30には、それぞれの巻取り折り丁6が心棒31に受けられた状態で巻き出され、このとき、巻取り折り丁32の外周面に当接するコンベヤベルト32がずれ重なった流れ4を受けとめ、次のコンベヤベルト35を介して、前述した供給コンベヤ40へと運ぶ。このとき、テープ34はずれ重なった流れ4から逸れていき、ローラ33に巻き取られる。
本実施形態では、巻取り折り丁6から巻き出された、ずれ重なった流れ4の折り丁3は、前方に向かって相上下するように位置しており、のど3aを前にして進むようにそれぞれ配置されており、したがって、たとえば反転ドラム等によるずれ重なった流れ4の方向転換は必要ない。ずれ重なった流れ4における折り丁3の配置は、均等さが高くなっている。なぜなら、このずれ重なった流れ4は通常どおり、輪転印刷機から折り丁3が取り出されるときに形成されたものだからである。つまり巻取り折り丁6は、本発明による方法に非常によく適している。
図4は、丁合い機1の収集通路11へ通じるストリームフィーダの他の実施形態を示している。この実施形態は、折り丁3が前方に向かって相上下して位置していてのど3aを後方にして進む、ずれ重なった流れ4を処理するのに適している。この装置は、基本的に、図1から図3の実施形態と鏡像対称に構成されている。供給コンベヤ40は、収集通路11の傾きに合わせるために、上昇するように傾いて配置されている。方向転換コンベヤ42は折り丁3の空いている前方端を把持し、折り丁3を収集コンベヤ10の搬送方向Fに移動させて、折り丁3を排出搬送システムで引き取らせる。
ストッパレール47と供給コンベヤ40とを備える方向転換コンベヤ42は、図4に破線の二重矢印sFBによって図示されているように、折り丁3の判型幅に合わせて、収集コンベヤ10の搬送方向Fに対して横向きに調節可能であり、それによって折り丁3を、のど3aが常に収集通路11の定置の垂直方向の通路壁11aの近くにある状態で、収集コンベヤ10に引き渡すことができるようになっている。
棒状折り丁の棒状フィーダが前に配置された丁合い機を示す概略的な断面図である。 図1のII−II線を視線の定義とする平面図である。 巻取り折り丁のための繰出しステーションが前に配置された丁合い機を示す概略的な断面図である。 丁合い機の収集通路へのストリームフィーダの別の実施形態を示す概略的な断面図である。
符号の説明
1 丁合い機
2 本の中身
3 折り丁
4 ずれ重なった流れ
5 棒状折り丁
6 巻取り折り丁
10 収集コンベヤ
11 通路
11a 垂直な通路壁
11b 傾いた通路底面
12 搬送チェーン
13 連行具
14 主駆動軸
20 棒状フィーダ
21 コンベヤベルト
22 セパレータコンベヤ
23 チェーンコンベヤ
24 上部ベルト
25 上部ベルト
26 搬送ベルト
27 均し装置
28 反転ドラム
30 繰出しステーション
31 心棒
32 搬送ベルト
33 ローラ
34 テープ
35 搬送ベルト
40 供給コンベヤ
41 吸引空気開口部
42 方向転換コンベヤ
43 搬送ローラ
44 傾動ローラ
45 レバー
46 カムディスク
47 ストッパレール
48 光学式通過センサ
49 ガイドレール
50 排出搬送システム
51 加速ローラ
52 押圧ローラ
53 クランプベルトコンベヤ
54 載せ台
0 ストリームフィーダの搬送速度
1 方向転換コンベヤの搬送速度
2 排出搬送システムの搬送速度
3 収集コンベヤの搬送速度
FH 判型高さの調節
FB 判型幅の調節
F (収集)搬送方向
II−II 図2の図面の定義

Claims (12)

  1. 同じ印刷枚葉紙の複数の集合体(4)から印刷枚葉紙(3)を1枚ずつ取り出し、1枚ずつに離された印刷枚葉紙(3)を、パイルを形成するために収集コンベヤ(10)へ供給する、印刷枚葉紙を丁合いする方法において、
    前記集合体(4)の前記印刷枚葉紙(3)を、前記収集コンベヤ(10)の搬送方向(F)に対して実質的に横向きに向いた方向に、ずれ重なって位置する複数の前記印刷枚葉紙(3)からなる連続するずれ重なった流れ(4)として運び、
    そのつど一番前にある印刷枚葉紙(3)を、コンベヤ(42)によってその前方区域において向きがずれないように把持し、前記収集コンベヤ(10)の搬送方向(F)に方向転換して移動させ、
    前記の移動する印刷枚葉紙(3)を排出搬送システム(50)によって引き取り、前記印刷枚葉紙(3)を前記収集コンベヤ(10)へクロック同期して供給するために前記搬送方向(F)にさらに搬送し、
    そのつど一番前にある印刷枚葉紙(3)を、まず、前記収集コンベヤ(10)の搬送方向(F)に小さい搬送速度(v 1 )で移動させ、次いで、前記排出搬送システム(50)によって大きい搬送速度(v 2 )でさらに搬送することによって、印刷枚葉紙(3)の、到着するずれ重なった流れ(4)を複数の加速段階(0→v 1 ,v 1 →v 2 )で互いに引き離し、
    前記排出搬送システム(50)の搬送速度(v 2 )が前記収集コンベヤ(10)の搬送速度(v 3 )よりも小さいことによって、前記収集コンベヤ(10)への前記印刷枚葉紙(3)の引渡しのときにもう1つ別の加速段階(v 2 →v 3 )を実現する、
    ことを特徴とする、印刷枚葉紙を丁合いする方法。
  2. 前記印刷枚葉紙(3)を、前方に向かってずれ重なるように位置する印刷枚葉紙(3)からなるずれ重なった流れ(4)として供給する、請求項1に記載の方法。
  3. 同じ印刷枚葉紙の集合体(4)から印刷枚葉紙(3)を1枚ずつ取り出す、1列に配置された複数の紙さばき装置と、
    1枚ずつにされた印刷枚葉紙(3)がパイル(2)を形成するために供給される収集コンベヤ(10)と
    を備えている、印刷枚葉紙を丁合いする装置において、
    前記印刷枚葉紙(3)を、ずれ重なって位置する複数の印刷枚葉紙(3)からなる連続したずれ重なった流れ(4)として前記収集コンベヤ(10)に向かって運ぶ、前記収集コンベヤ(10)の搬送方向(F)に対してほぼ直角の方向を向いた供給コンベヤ(40)と、
    一番前の印刷枚葉紙(3)をその前方区域(3a)において挟み込んで前記収集コンベヤ(10)の搬送方向(F)に移動させる、その挟み込み幅が前記印刷枚葉紙(3)の判型高さの半分よりも大きい方向転換コンベヤ(42)と、
    前記移動する印刷枚葉紙(3)を引き取って加速させながら前記収集コンベヤ(10)へとさらに搬送する排出搬送システム(50)と
    を備え、
    前記ずれ重なった流れ(4)の1枚ずつに離されるべき一番前の印刷枚葉紙(3)の搬送速度を段階的に大きくするために、前記方向転換コンベヤ(42)の小さい搬送速度(v 1 )と、前記排出搬送システム(50)の大きい搬送速度(v 2 )とを有し、
    前記排出搬送システム(50)の搬送速度(v 2 )は前記収集コンベヤ(10)の搬送速度(v 3 )よりも小さく、前記の供給される印刷枚葉紙(3)は前記収集コンベヤ(10)へ引き渡されるときに最後の加速をうける、
    ことを特徴とする、印刷枚葉紙を丁合いする装置。
  4. 前記供給コンベヤ(40)は、前方に向かってずれ重なるように印刷枚葉紙(3)が相上下して位置するずれ重なった流れ(4)が上に載る、前記方向転換コンベヤ(42)まで達するベルトコンベヤによって構成されている、請求項に記載の装置。
  5. 前記ベルトコンベヤ(40)はその搬送ベルトおよび/または載せ板に、吸引空気を作用させることが可能で、前記移動する一番前の印刷枚葉紙(3)に後続する印刷枚葉紙(3)を保持する開口部(41)を有している、請求項に記載の装置。
  6. 前記供給コンベヤ(40)の前に配置され、ずれ重なった流れ(4)として巻き取られた印刷枚葉紙(3)を巻き出す繰出しステーション(30)を備えている、請求項からまでのいずれか1項に記載の装置。
  7. ずれ重なりの形態を均す装置(27)が前記供給コンベヤ(40)に付属している、請求項またはまでのいずれか1項に記載の装置。
  8. 前記方向転換コンベヤ(42)は、円錐状の端面を有する駆動される上側の搬送ローラ(43)と、これに付属する、周期的に開閉可能な下側の傾動ローラ(44)とで構成されている、請求項からまでのいずれか1項に記載の装置。
  9. 前記供給コンベヤ(40)の下流側端部に、ずれ重なった流れ(4)の一番前にある印刷枚葉紙(3)を停止させるストッパレール(47)を備えている、請求項からまでのいずれか1項に記載の装置。
  10. 前記排出搬送システム(50)は、前記印刷枚葉紙(3)の判型幅の半分よりも大きい間隔で配置された少なくとも2つの押圧ローラ(52)を備える加速ローラ(51)で構成されている、請求項からまでのいずれか1項に記載の装置。
  11. 前記排出搬送システム(50)の後に、前記印刷枚葉紙(3)を挟み込む下側および上側の搬送ベルトと、載せ板(54)とで構成され、前記収集コンベヤ(10)に向かって傾いた搬送装置(53)が配置されている、請求項から10までのいずれか1項に記載の装置。
  12. そのつど一番前にある印刷枚葉紙(3)が機械周期の定められたタイムスロット内で方向転換ゾーンへ達するように前記供給コンベヤ(40)の供給速度(v0)を自動的に制御するために、前記供給コンベヤ(40)の下流側端部に配置され、そのつど一番前にある印刷枚葉紙(3)の前方端(3a)を検出する光学式通過センサ(48)を備えている、請求項から11までのいずれか1項に記載の装置。
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