JP4970721B2 - 印刷機を通ってシートを搬送するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷技術的な機械を通ってシートを搬送するための装置であって、シートを先行する前縁で保持するための、通路に配置された複数のグリッパを備えた胴が設けられており、エンドレスな複数のチェンに取り付けられた、胴からシートを前縁で受け取って保持するための複数のグリッパと、後行する後縁で保持するための複数のグリッパとを備えたチェン搬送装置が設けられており、チェンが、回転する複数のチェン車を介して延びており、胴に対応配置された複数のチェン車の間に、シートのための、共軸的に回転する複数の支持部材が配置されており、これらの支持部材が、胴の外周面と回転接触するようになっており、胴に対応配置された複数のチェン車の間に、シートを後縁で保持するための、共軸的に回転する複数の吸着グリッパが設けられており、グリッパを開閉するための作動装置が設けられており、胴およびチェン車のための駆動装置が設けられている形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００１４４１７号明細書には、輪転印刷機用の、シートを搬送するための装置が記載されており、ここではシートは胴からチェングリッパシステムに引き渡される。チェングリッパシステムにおいてシートはグリッパによって前縁および後縁で保持される。後縁グリッパは、チェン車と共に回転する支持面と胴外周面との間の楔形出口でシートを受け取る。後縁グリッパによって受け取られるまで、シートは、同様にチェン車と共に回転する吸着グリッパによって保持される。後縁グリッパのグリッパ先端は、胴の外周面に沿って保持されるシートの描く軌道の外側に位置する。後縁グリッパが胴の外周面に衝突せずに通過するようにするために、外套面に適当な切欠を設ける必要があり、このことは追加的な製作コストにつながる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１５７１１７号明細書による、印刷機用のシート排紙装置では、シートは専ら前縁でグリッパシステムによって受け取られる。チェンの出口領域においてチェン車によってシートに波形が形成されるのを防止するために、チェン車の部分円の半径が、チェン車軸の軸を中心とするグリッパ載設部の円形の軌道の半径よりも大きくなっている。チェン車に対向する胴には、チェン車に対向する領域で切欠が形成されている。１実施例によれば、圧胴の端面の外側にチェン車が配置されており、圧胴からシートが受け取られる。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００１４４１７号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１５７１１７号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、印刷技術的な機械を通ってシートを搬送するための装置を改良して、僅かなコストでより良好なシート案内が実現されるものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、後縁のための複数のグリッパが、開放状態で胴を通過するようになっており、後縁のためのグリッパのグリッパ載設部およびグリッパ先端が、外周面に沿って保持されるシートの描く軌道の下側に位置しており、後縁のためのグリッパが、胴に対応配置されたチェン車からチェンが繰り出される回転角度範囲で閉鎖可能に形成されている。

本発明によれば、チェン搬送装置に取り付けられた後縁グリッパは、開放状態で、受け取ろうとするシートを備えた胴を通過案内される。この場合グリッパ載設部および後縁のためのグリッパ先端は、胴の外周面に沿って保持されるシートの描く軌道の外側に位置する。これによって、後縁グリッパは、衝突することなしに、隣接する胴の閉鎖された外周面を通過できる、ということが保証される。後縁グリッパは、チェン車の、グリッパ載設部の回転軌道と吸着部の先端円半径との交差する回転角度範囲で初めて閉鎖される。

胴からシートを取り出すために、吸着グリッパが使用され、吸着グリッパは、チェン搬送装置のチェン車と共に回転し、かつ渡し中心線付近においてシートを後縁で受け取る。シートを確実かつ再現可能に吸着グリッパによって受け取るために、支持エレメントに支持面が設けられており、支持面はシートを胴の外周面に押し付ける。つまり吸着グリッパがシートに接触するその時点において、シートは支持面のコンタクト面によって依然として胴の外周面に保持される。シートを確実に胴から受け取るようにするために、吸着グリッパの半径方向高さは支持面の半径よりも大きくされ、吸着グリッパは強制的にシートの後縁に当接される。吸着グリッパは半径方向可動に配置されており、この場合吸着グリッパは、隣接する胴の外周面とのコンタクト領域を通過したあとで、再び元来の高さに移動する。

前縁および後縁でシートを搬送する際に、たとえば乾燥機による片側の負荷に基づいて、シートたわみのための最小寸法が必要である。本発明の搬送装置によって、シートたわみを所望の寸法に調節するために、アクチュエータによって吸着グリッパを周方向で変位することができる。吸着グリッパブリッジに作用する２つのアクチュエータがそれぞれ別個に制御される場合、吸着グリッパブリッジを傾斜付けすることができる。これによって印刷機を通って搬送する際にシートの任意の位置修正を行うことができ、したがってたとえば前当てまたは対角レジスタの傾斜位置を補償することができる。アクチュエータにエネルギ供給するために回転伝達装置が設けられている。吸着グリッパブリッジの位置は調整することができ、このために胴および吸着グリッパブリッジにおいて渡し中心線に位置するシートの実際位置に関する信号を伝達するセンサを配置することができる。

所望のシートたわみ値を得るための別の手段は、チェン車の部分円直径の構造形式、および隣接する胴の外周面の直径に関するチェン間隔にある。この場合チェンの、チェン車から繰り出される長さは、同じ回転角度範囲で、シート長さよりも小さくなっている。

次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。

図１には、排紙装置２の後置された、印刷機の最後位の印刷装置１を示した。印刷装置１は、シート搬送ドラム３と圧胴４と転写胴５と版胴６とを備えている。版胴６にはインキ装置７および湿し装置８のローラが対応配置されている。排紙装置２は、複数の前縁グリッパ９．１〜９．７および後縁グリッパ１０．１〜１０．７を有するチェングリッパシステムを備えており、これらの前縁グリッパ９．１〜９．７および後縁グリッパ１０．１〜１０．７はグリッパブリッジに取り付けられている。グリッパブリッジは無端の、つまりエンドレスのチェンと結合されており、チェンはチェン車１１，１２を介して延びていて、かつチェン軌道１３内で案内されている。搬送方向１４でみて、チェン軌道１３の下位区分の終端部にスタックテーブル（紙積台）１５が設けられており、スタックテーブル１５上にスタック１６が存在する。スタックテーブル１６は、チェン伝動装置１７によって生産進行に応じて降下できるようになっている。シート１８は、シート搬送ドラム３によって、前置の印刷装置から圧胴４に搬送される。圧胴４に沿ってシート１８はグリッパ１９に保持され、かつ転写胴５と圧胴４との間の印刷ギャップ２０を通って案内される。湿し装置８およびインキ装置７によって、版胴６に張設された版２１は、画像に応じてインキ付けされる。転写胴５はゴム弾性的な被覆体２２を備えており、ゴム弾性的な被覆体２２によって、インキは、印刷ギャップ２０においてシート１８に転写される。排紙装置２においてシート１８は前縁で前縁グリッパ９によって受け取られ、この場合シート１８の後縁は後縁グリッパ１０によって保持される。スタック１６の直前でグリッパ９，１０は開放されるので、シート１８はスタック１６上に落下する。前縁ストッパ２３は、搬送方向１４で、落下したシート１８の運動を制限する。

図２には、圧胴４から前縁グリッパ９および後縁グリッパ１０にシート１８を搬送するための構成要素を詳しく示した。２倍サイズの胴４は、２つの溝２４，２５を備えており、溝２４，２５にグリッパ１９がグリッパブリッジに沿って配置されている。グリッパブリッジは、前縁でグリッパ１９に保持されるシート１８の幅にわたって延在している。圧胴４は２つの外周面セグメント２６，２７を備えており、外周面セグメント２６，２７に各シート１８が搬送時に載設される。周方向の外周面セグメント２６，２７の長さは、搬送しようとするシート１８の最大長さに相当する。圧胴４と複数のチェン車１１とは同期的に矢印方向２８，２９で駆動される。チェン車１１の部分円直径３０と圧胴４の直径３１とは実質的に同じ大きさを有している。圧胴４の軸３２とチェン車１１の軸３３とを結ぶ線は、渡し中心線３４を成している。図平面に対して垂直方向で、外周面２６，２７の円軌道とチェン車１１の部分円の属する円筒との間のオーバーラップ領域が延びている。オーバーラップ領域と渡し中心線３４とは直交している。前縁グリッパ９および後縁グリッパ１０は紙判幅でグリッパブリッジ３５，３６に沿って配置されており、グリッパブリッジ９，１０は個別的に、同期して循環走行する複数のチェンに取り付けられている。前縁グリッパ９と後縁グリッパ１０との間の間隔は、チェンの位相シフトによってシート長さに関して調節可能である。前縁グリッパブリッジ３５と後縁グリッパブリッジ３６との間に軸３３に沿ってシート１８のための複数の支持エレメント３７が配置されており、支持エレメント３７はチェン車１１と共に回転する。支持エレメント３７はシート１８を圧力のかけられていない側縁で支持する。シート幅に関する調節を行うために、支持エレメント３７は軸３３に沿って変位可能である。周方向の支持エレメント３７の数は、シート長さに応じて可変である。さらに支持エレメント３７と共に吸着グリッパが回転し、吸着グリッパは吸着グリッパブリッジ３８に沿って配置されている。吸着グリッパブリッジ３８は、軸３３を中心とする回転位置に関して後縁グリッパブリッジ３６に対応配置されている。吸着グリッパはシート１８を後縁で受け取る。

前縁グリッパブリッジ３５は、渡し中心線３４を通過する際に、圧胴４の溝２５に進入する。溝２４，２５によって、その位置での前縁グリッパ９と圧胴４との衝突リスクは存在しない。これに対して後縁グリッパ１０のために、後縁グリッパ１０が外周面２６，２７に接触することなくこれを通過するような手段を設ける必要がある。このために後縁グリッパ１０は、後縁グリッパブリッジ３６が衝突することなしに渡し中心線３４を通過できるようになるまで、渡し中心線３４に到達するまえに適時開放される。

図３には、渡し中心線３４の手前約１５°の回転角に位置するチェン車１１を示した。矢印方向４０でグリッパ軸３９が回動することによって、グリッパ先端としてのグリッパフィンガ４１が旋回して、支持エレメント３７の支持面を成す軌道４２の内側に確実に位置するまで引っ込む。グリッパ載設部４３も同様に半径方向で軌道４２の内側に位置している。支持エレメント３７は周方向で吸着グリッパブリッジ３８まで延びているので、吸着グリッパブリッジ３８の吸着グリッパとしての吸着部４４がシート１８に接触するその時点において、シート１８は依然として支持面によって保持される。

図４には、図３のＩＶで示した部分を詳しく示した。シート１８を後縁で確実に受け取るために、吸着部４４の半径方向高さは、支持エレメント３７の軌道４２よりも寸法ｘだけ外側に位置する。吸着部４４は半径方向４５で移動可能である。吸着部４４の吸着開口４６は、通路４７を介して吸気源と接続されている。

図５および図５のＶＩで示した部分の詳細図である図６には、渡し中心線３４上に正確に位置する吸着部４４を示した。この位置では、グリッパフィンガ４１は依然としてグリッパ載設部４３から離間旋回されている。吸着部４４は、シート１８を後縁で受け取る。チェン車１１がさらに回動すると、シート１８は、圧胴４の外周面２７から離間して、支持エレメント３７によって側縁で支持される。吸着部４４は、渡し中心線３４におけるシート１８もしくは外周面２７との接触によって、半径方向内側に引っ込められる。渡し中心線３４を通過すると、吸着部４４は再び渡し中心線３４の手前の領域で有していた元来の半径方向高さに押し出される。これによって渡し中心線３４の後方領域で、吸着部４４の半径方向レベルと後縁のためのグリッパ載設部４３との間で高さの差が生じる。

図７および図７のＶＩＩＩで示した部分の詳細図である図８には、吸着グリッパ４４から後縁グリッパ１０へのシート１８の後縁の受け取りについて示した。チェンがチェン車１１から繰り出される領域で、シート１８の後縁のためのグリッパ載設部４３は吸着部４４の半径方向レベルに接近している。この領域には、グリッパ載設部４３の軌道と吸着部４４の表面の円軌道との交差する点が必然的に存在する。この点とチェン歯車１１の軸３３とを結ぶ線は、別の渡し中心線４８を成す。渡し中心線４８上でシート１８の後縁は後縁グリッパ１０に引き渡される。後縁グリッパ１０は渡し中心線４８上で閉鎖されているので、シート１８の後縁はグリッパフィンガ４１とグリッパ載設部４３との間で保持される。吸着部４４の吸気は遮断されて、吸着部４４はシート１８を解放するか、または吸気は接続されまま維持されて、シート１８は吸着部４４から引き離される。チェン軌道１３に応じて、シート１８は前縁および後縁で保持してスタック１６に向かって搬送される。

支持エレメント３７の回転直径ｄ、チェン歯車１１の部分円直径ｄ_０およびシート１８の長さｌに応じて、

を有するシート縮小値ａが生じる。

このシート縮小の結果として、僅かな剛性と小さなたわみとを有するシートのために、最大シートたわみ値ｈ_ｍａｘが、

から得られる。

所与のグリッパ保持力でシート１８を、たとえば乾燥機による片側の空気負荷の場合に保持できるようにするために、シートたわみは必要である。根号をとることによって、縮小値ａとシートたわみ値ｈ_ｍａｘとの間の敏感な関係が生じる。

外周面セグメント２６，２７上のシート位置が不正確であることにによって、縮小ａ値ひいてはシートたわみ値ｈ_ｍａｘが大きく影響され得る。したがって本発明の１実施例では、シートたわみ値ｈ_ｍａｘをアクティブに制御するようになっている。制御は、チェン車１１の、シート１８が専ら吸着部４４によって保持される回動角度範囲、つまり圧胴４からの受け取り後、後縁グリッパブリッジ３６への引き渡し時点までの回動角度範囲で実現可能である。シート１８の前縁に関する後縁の位置変化は複数のアクチュエータ、特にピエゾアクチュエータによって得られ、アクチュエータは、両側で吸着グリッパブリッジ３８と吸着グリッパブリッジ３８の保持体との間で軸３３に沿って配置されている。これらのアクチュエータを同時に制御すると、吸着グリッパブリッジ３８は純粋な周方向変位を行う。これらのアクチュエータをそれぞれ異なって制御すると、吸着グリッパブリッジ３８の傾斜付けが達成される。したがってシート１８の任意の位置修正を行うことができ、特に印刷機の給紙装置における前当ての傾斜姿勢の修正と、対角レジスタ（Diagonalregister）の調節の修正とを行うことができる。吸着グリッパブリッジ３８の位置は、渡し中心線３４におけるシート走行路の両側でシート１８に向けられた位置センサが設けられている場合に調整することができる。追加的にチェン車１１の周方向でみた吸着グリッパブリッジ３８の現行の位置は距離センサによって特定することができる。アクチュエータの作動エネルギは、軸３３における回転伝達装置を介して提供される。

シートたわみ値ｈ_ｍａｘに関する前述の思想は、チェン車１１，１２の歯の間隔が、次のような範囲、つまりチェンが不都合な多角形効果（Polygoneffekt）を有していない範囲で小さくなっていることから出発している。シートたわみ値に関する別の影響値は、排紙装置２におけるチェンが粗く構成された場合に多角形効果を考慮すると生じる。チェン車１１に巻きかけられたチェン構成部材が多角形を形成する場合、たわみ値は、チェン車１１の部分円直径が圧胴４の外周面セグメント２６，２７と同じ直径を有している場合に生じる。この場合結果として生じるシートたわみ値はチェン間隔に影響される。チェン車１１が部分円直径ｄ_０と歯車数ｚとチェン間隔ｔとを有している場合、

が当てはまる。

多角形効果を考慮したシート縮小値ａ_ｐは以下の式、

で求められ、これによって前述の関係から、適当なシートたわみ値ｈ_{ｍａｘ，ｐ}が、

から得られる。

このような思想は、シート１８が支持エレメント３７の半径高さに位置しおり、ここでは吸着部４４および前縁および後縁グリッパ９，１０のためのグリッパ載設部の半径方向高さは無視できる、ということから出発している。

チェングリッパ搬送系を備えた印刷機の排紙装置を示す概略図である。

版胴とチェングリッパ搬送系との間のシート搬送を示す概略図である。

シート後縁の受け取り位置より１５°手前の位相で示す、図２の拡大図である。

吸着グリッパの半径方向位置を示す、図３の拡大図である。

吸着グリッパによってシート後縁を受け取る位相で示す、図２の拡大図である。

シートの後縁に吸着グリッパが接触する状態で示す、図５の拡大図である。

シート後縁の受け取り位置より１９５°あとの位相で示す、図２の拡大図である。

チェングリッパ搬送系の後縁グリッパによってシート後縁を受け取る状態を示す、図７の拡大図である。

符号の説明

１ 印刷装置、 ２ 排紙装置、 ３ シート搬送ドラム、 ４ 圧胴、 ５ 転写胴、 ６ 版胴、 ７ インキ装置、 ８ 湿し装置、 ９．１，９．２，９．３，９．４，９．５，９．６，９．７ 前縁グリッパ、 １０．１，１０．２，１０．３，１０．４，１０．５，１０．６，１０．７ 後縁グリッパ、 １１，１２ チェン車、 １３ チェン軌道、 １４ 搬送方向、 １５ スタックテーブル、 １６ スタック、 １７ チェン伝動装置、 １８ シート、 １９ グリッパ、 ２０ 印刷ギャップ、 ２１ 版、 ２２ 被覆体、 ２３ 前縁グリッパ、 ２４，２５ 通路、 ２６，２７ 外周面セグメント、 ２８，２９ 矢印方向、 ３０ 部分円直径、 ３１ 直径、 ３２，３３ 軸、 ３４ 渡し中央線、 ３５，３６ グリッパブリッジ、 ３７ 支持エレメント、 ３８ 吸着グリッパブリッジ、 ３９ グリッパ軸、 ４０ 方向、 ４１ グリッパフィンガ、 ４２ 軌道、 ４３ グリッパ載設部、 ４４ 吸着部、 ４５ 方向、 ４６ 吸込開口、 ４７ 通路、 ４８ 渡し中央線

Claims (7)

1. 印刷機を通ってシートを搬送するための装置であって、
   シートを先行する前縁で保持するための、通路に配置された複数のグリッパを備えた胴が設けられており、
   エンドレスな複数のチェンに取り付けられた、該胴からシートを前縁で受け取って保持するための複数のグリッパと、後行する後縁で保持するための複数のグリッパとを備えたチェン搬送装置が設けられており、
   前記チェンが、回転する複数のチェン車を介して延びており、
   前記胴に対応配置された複数のチェン車の間に、シートのための、それぞれ同一の軸を中心に回転する複数の支持エレメントが配置されており、これらの支持エレメントが、前記胴の外周面と回転接触するようになっており、
   前記胴に対応配置された複数のチェン車の間に、シートを後縁で保持するための、それぞれ同一の軸を中心に回転する複数の吸着グリッパが設けられており、該吸着グリッパが、前記胴からシートを後縁で受け取り、チェン車からチェンが繰り出される回転角度範囲で、シートの後縁を後縁のためのグリッパに引き渡すようになっており、
   胴に配置されたグリッパ、前縁のためのグリッパ、後縁のためのグリッパおよび吸着グリッパを開閉するための作動装置が設けられており、
   前記胴およびチェン車のための駆動装置が設けられている形式のものにおいて、
   後縁のためのグリッパ（１０．１，１０．２，１０．３，１０．４，１０．５，１０．６，１０．７）が、開放状態で前記胴（４）を通過するようになっており、
   開放状態において、後縁のためのグリッパ（１０．１，１０．２，１０．３，１０．４，１０．５，１０．６，１０．７）のグリッパ載設部（４３）およびグリッパ先端（４１）が、支持エレメント（３７）の支持面を成す軌道（４２）の半径方向内側に位置しており、
   後縁のためのグリッパ（１０．１，１０．２，１０．３，１０．４，１０．５，１０．６，１０．７）が、前記胴（４）に対応配置されたチェン車（１１）からチェンが繰り出される回転角度範囲で吸着グリッパ（４４）からシート（１８）の後縁を受け取るために閉鎖可能に形成されていることを特徴とする、印刷機を通ってシートを搬送するための装置。
2. チェン車（１１）の半径方向で可動の複数の吸着グリッパ（４４）が設けられており、これらの吸着グリッパ（４４）が、後縁のための複数のグリッパ載設部（４３）の領域に位置しており、吸着グリッパ（４４）が、前記胴（４）とのコンタクト領域（３４）の外側で、後縁のための複数のグリッパ載設部（４３）よりもチェン車（１１）の半径方向外側に位置するようになっている、請求項１記載の装置。
3. チェンの、チェン車（１１）に巻きかけられた長さが、前縁のためのグリッパ（９．１，９．２，９．３，９．４，９．５，９．６，９．７）と吸着グリッパ（４４）との間で把持されるシート長さよりも小さくなっている、請求項２記載の装置。
4. チェン車（１１）にチェンが巻きかけられた状態で、チェン車（１１）の軸方向にみてチェン構成部材の成す形状が多角形であり、チェン車（１１）の部分直径が、回転する支持エレメント（３７）の直径に対して同じかまたは小さくなっている、請求項２記載の装置。
5. 吸着グリッパ（４４）をチェン車（１１）の周方向で変位するための調節エレメントが設けられている、請求項２記載の装置。
6. 周方向変位ためにピエゾアクチュエータが設けられている、請求項５記載の装置。
7. 吸着グリッパ（４４）が、吸着グリッパブリッジ（３８）に沿って配置されており、独立して制御可能な調節エレメントが、吸着グリッパブリッジ（３８）の両側で作用するようになっている、請求項５記載の装置。

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