JPS5843240B2 - ダイ カツテイングホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は段ボールシートに形成される打抜形状の正確度
を制御する方法に関する。

段ボールシートをカートンに組み立てるために、シート
に折り線を施したり切断したりするためにロータリダイ
カッタと呼ばれる機械が使用される。

ロータリダイカッタには種々の型式のものがあるが、一
般的に使用されているものは一対の協働するシリンダを
含み、一方のシリンダ（ダイシリンダ）には折り練具と
切断刃が植設され切断刃の両側にはストリップラバーが
貼着された切断用ダイか取りつけられ、他方のシリンダ
（アンビルシリンダ）は通常ポリウレタンのような弾性
カバーで被覆されている。

以上のように構成されたロータリダイカッタはダイシリ
ンダに取りつけられた切断刃をウレタンカバーの中にく
い込ませて段ボールシートを切断するものである。

段ボールシートに施される切断及び折り線付け（以下「
切断」という）の位置及び長さは正確に施されねばなら
ずこの正確度はダイシリンダ及びアンビルシリンダの周
速度により大きく影響される。

従って両シリンダの周速度はシリンダの間を通過するシ
ートの直線速度と理論的に同一でなければならない。

ところが前述のようなロータリダイカッタでは切断刃が
ウレタンカバーにくい込んで切断を行うため長時間の使
用により最終的にはカバーが摩耗してしまいその結果周
速度が遅くなり切断誤差を招くことになる。

ウレタンカバーの摩耗を防ぐための従来技術としてアン
ビルシリンダを非常にゆっくりと軸線方向に揺動させる
ことにより切断刃は各回転ごとにアンビルカバーに対し
、同一の軸線方向位置を貫通することがなくなり、摩耗
を遅らせることができる。

この例が米国特許第３２７２０４７号に開示されている
。

またアンビルカバーをアンビルシリンダに対し摺動する
ように取りつけることによリアンビルカバーは実質的に
切断刃の速度で摺動回転し、正確な切断を試みた技術が
米国特許第３２７４８７３号に開示されている。

これらの技術のうち前者は摩耗を遅らせ正確度を長く維
持することはできるが、周速度は徐々に遅くなり切断誤
差が徐々に出てくることになる。

後者はウレタンカバーの周速度が切断刃のくい込みによ
って制御されるためウレタンカバーの摩耗には直接は影
響されないにしても切断刃のくい込み量やくい込み位置
などによりウレタンカバーは不規則な周速度で回転する
ようになりこの不規則な周速度が段ボールシートに伝わ
り結果として切断誤差を招くことになる。

従って本発明はダイシリンダ及びアンビルシリンダの周
速度の変化による切断誤差に着目し、アンビルシリンダ
の周速度を増速あるいは減速させて切断誤差が発生する
ことを防ぐためアンビルシリンダの周速度がダイシリン
ダの周速度に対し差が生じた場合に、その差をなくして
一定に維持するとともに、切断用ダイに植設された切断
刃の打抜型に対し、所望の打抜き形状を得るためダイシ
リンダに対するアンビルシリンダの周速度に差を生じさ
せ、それを一定に維持して段ボールシートに形成される
打抜き形状を正確に維持する方法を提供するものである
。

両シリンダを通過する段ボールシートの直線速度に最も
影響を与える要素はアンビルシリンダの周速度である。

なぜならばダイに植設された段ボールシートの移送方向
の切断刃は段ボールシートを切断してアンビルシリンダ
のウレタンカバーにくい込むが切断された段ボールシー
トが切断刃と接する接触面積はウレタンカバーと段ボー
ルシートが接する接触面積に比べ極めて僅かであるとと
もに、切断された段ボールシートを切断刃に押圧する力
は無く、この部分での摩擦係合による駆動力はほとんど
無い。

これに対し折り練具とストリップラバーによってアンビ
ルシリンダに押圧された段ボールシートは広い接触面積
を有するとともに強い押圧力を受けているためウレタン
カバーとの間の摩擦係合が段ボールシートの駆動力とな
るため、段ボールシートの直線速度はアンビルシリンダ
の周速度に依存するものである。

従って本発明ではダイシリンダの周速度に関連してウレ
タンカバーが被覆されたアンビルシリンダの周速度を制
御して打抜き形状の正確度を維持しようとするものであ
る。

アンビルシリンダの周速度は、ウレタンカバーが規定寸
法の厚さで作られている時はウレタンカバーの摩耗に従
って周速度が遅くなるためこれに対応して増速を行なっ
て実質的に段ボールシートの直線速度を所望の設定速度
に維持することができる。

ウレタンカバーの厚さが規定寸法よりも厚く作られてい
る時はこのカバーをアンビルシリンダに巻着させるとア
ンビルシリンダの周速度が所望の設定速度より早くなっ
てしまい、段ボールシートを設定速度以上の速度で進行
させてしまうことになる。

従ってこの場合はアンビルシリンダの周速度を減速させ
ることにより打抜き形状の正確度を維持することができ
る。

さらにはダイに植設された切断刃の打抜き型が所望の打
抜き寸法より長く、あるいは短かく植設されてしまった
場合にはダイシリンダとアンビルシリンダの周速度に差
をもたせ、それを一定に維持することにより打抜き形状
の正確度を維持することができる。

本発明の目的を達成するより実際的で第１に好ましい方
法としては、ダイ・シリンダーを第１周速度で駆動し、
アンビル・シリンダーを第１速度に選択的に比例する第
２周速度で駆動し、ダイ・シリンダーの周速度を検知し
、アンビル・シリンダーの周速度を、前記ダイシリンダ
ーの検知された速度および選択的に作動する比率付与装
置の両方に応答して制御することから構成される。

前述の方法はブランクに形成される打抜形状の寸法と位
置の正確度を制御するものであり、その誤差は少なくと
も±０．１優で、？：＃マ長さが９６．５ｃｍ （３８
ｉｎ、）のブランクにおいて約０．９６ｍｍ（，０３８
ｉｎ、）の誤差になり、この数値は通常のロータリーカ
ッターにおいて得られないものである。

この発明の前記および別の目的および新規な形態は図面
を参照した以下の詳細な説明から明らかになるであろう
。

しかし、図面はこの発明を限定するものではなく、この
発明の単なる例示のためだけのものであることを理解さ
れたい。

本発明は、一対の共働するダイシリンダーおよびアンビ
ル・シリンダーの間を通過する段ボールシートに形成さ
れる打抜形状の正確度を制御することに関する。

ダイ・シリンダーの周速度に対するアンビル・シリンダ
ーの周速度の比が前述の切断の正確度に大きく影響する
ことが知られている。

ダイによる切断は、ブランクがシリンダーの間を通過す
る時にそれに不規則な速度を伝える傾向があるが、この
ような不規則性はアンビル・シリンダーの周速度を調整
することにより大きく減少される。

さらに、アンビルカバーの摩耗によるアンビルシリンダ
の周速度の減少がブランクに形成される打抜形状の正確
度に影響することが知られており、このような条件はダ
イ・シリンダーの周速度に関連してアンビル・シリンダ
ーの周速度を制御することにより補償され、ここでダイ
・シリンダーの速度は機械全体のライン速度を表わす。

打抜形状の正確度は、ダイ・シリンダーを選択された実
質的に一定の周速度で駆動し、アンビル・シリンダーを
ダイ・シリンダーの周速度に対して選択された比率の周
速度で駆動する方法により全体的に制御される。

さらに、ダイ・シリンダーの周速度の任意の変化が生じ
る間、例えばダイ・カッターのライン速度が増大又は減
少した時、アンビル・シリンダーの速度比率を維持する
ことにより、より正確な制御が達成される。

切断されるブランクの型式および寸法、ブランクに形成
される打抜形状の数、寸法および形状、ダイ・カッター
のライン速度等により変化する作業条件に適するアンビ
ル・シリンダーの相対速度を選択することにより正確な
制御がさらに促進される。

前述の方法は幾つかの型式の装置により達成される。

例えば、第２図は入力駆動部とアンビル・シリンダーの
間に配置される機械的な可変比伝達装置の使用を示す。

その入力に対する伝達装置の出力比は、ダイ・シリンダ
ーの速度に対する選択された比率の速度でアンビル・シ
リンダーを回転するように手動で選択される。

この装置に対して通常の良く知られたＰ、 １． Ｖ、
式無段変速機が適する。

同様な装置は第６図に示され、機械的な伝達装置に代え
て可変速度電動モーターが使用される。

加減抵抗器又は同様の制御器によりモーターの出力速度
はダイ・シリンダーの速度に比例して選択される。

この装置はモーターおよび前述の伝達装置が基本的に唯
一つの入力を受け、唯一っの出力を有することから比較
的粗の制御を行なう。

所望の高レベルの制御を達成するため最初の好ましい装
置は２つの入力と１つの出力を有する伝達装置を利用す
る。

一つの入力は比較的粗な制御をもたらし、これは第２人
力により修正されて伝達装置の高レベルの制御をもたら
す。

この装置の例が第６，７図に示される。

第７図の装置は一つは機械的入力と一つの電気的入力を
有し、その出力をアンビル・シリンダーに連結した伝達
装置を使用する。

例えば、米国特許第２．９０６，１４３号明細書に記載
されるような調和駆動装置が伝達装置として使用される
。

調和駆動装置に対する一方の入力はダイ・シリンダーの
主駆動輪列によって与えられ、調和駆動装置の出力をダ
イ・シリンダーの速度に追従させる。

他方の入力は小さな電気制御モーターにより与えられ、
その速度は所望の比率の速度を与えるように手動で選択
され、モーターは調和駆動装置の出力速度を小さい範囲
内に制御するように使用される。

ダイ・シリンダーの回転速度計からの信号が制御モータ
ーをダイ・シリンダーの速度にしたがわせ、ダイ・シリ
ンダーのライン速度が変化した時に選択された比例速度
を維持する。

特に第１図はこの発明の総体的および最初に好ましい方
法の両方を示す。

基本的な方法はダイアグラムの中央の３つの垂直ブロッ
クに示される。

すなわち基本的な目的はダイ・シリンダーを第１選択周
速度で駆動し、アンビル・シリンダーをブランクの速度
を制御するように第１速度に比例する第２選択周速度で
駆動することにより達成される。

これにより前述の説明のようにブランクに形成される打
抜形状の正確度が改善される。

しかし、しばしば機械のライン速度を変化させること、
すなわち処理されるブランクの寸法等によりダイ・シリ
ンダーの周速度を変化させることも望まれる。

この段階はダイアグラムの右上に示される。

もちろん、ライン速度が変化される間およびその後で、
変化させたダイシリンダの周速度に関連してアンビル・
シリンダーの周速度を選択された比率に維持するように
変化させることも望ましくなる。

この段階はダイアグラムの右下に示される。

しかし、あくまでも主要な目的はアンビルシリンダーの
第２速度の高度な制御をもたらすことである。

これはダイ・シリンダーの実際の周速度を検知し、アン
ビル・シリンダーの周速度をダイ・シリンダーの第１周
速度に対応して変化させることにより達成される。

これらの段階はダイアグラムの左に示される。

第２周速度の選択された比率は、第２速度が第１周速度
の変動又は故意の変化に応答して変化しても維持される
。

第２図はこの発明の総体的に好ましい方法に利用される
通常のロータリーダイ・カッターを概略的に示す。

全体的に１０で示されるダイ・カッターは一対の隔置さ
れた側部フレーム１２と１４を含み、この間に一対の共
働シリンダーが取付けられ、その上方のものはダイ・シ
リンダー１６で、下方のものはアンビル・シリンダー１
８である。

クロス・タイ２０はフレーム１２と１４を堅固に連結す
る。

シリンダー１６と１８は個々のジャーナル２４，２６，
３０を有し、これはフレーム１２．１４の通常のベアリ
ング３２を通って延び、シリンダーを自由に回転させる
。

ダイ・シリンダー１６は通常の切断および刻印ルール（
罫線）３４を有する構造で、該ルールはシリンダーに固
定された弓形の合板裏打ち材又はダイ・ブランケット３
５に取付けられ、アンビル・シリンダーは通常ポリウレ
タン・プラスチックのような比較的薄い弾性カバー３６
で完全に被覆されている。

このカバーはシリンダー１８の金属ドラム部３８に接着
されるが、過度に摩耗したとき取換え得るように機械的
に固定するのが好ましい。

この性質の装置は米国特許第３５７７８２２号明細書に
記載されるが、他の同様の構造のものも本発明において
同じはたらきをする。

シリンダー１６と１８が回転すると第４図に示すブラン
クと同様のペーパーボード・ブランク４０（第３図）が
、該ブランクを切断し刻印する回転ルール３４と線状に
整合されて前記シリンダーの間を連続して前進される。

刻印ルール（良く知られており特別に示さない）の半径
方向高さは、その丸い外端部が、最終ブランクを刻印線
に沿って折りたたむことができるような凹部をブランク
に形成するように選ばれている。

切断ルール３４（第５図参照）は通常の鋸歯状端部３７
を有し、その半径方向高さくダイ・シリンダー１６の表
面からの）は、これがアンビル・シリンダーの軸と半径
方向に整合して通過する時その外側の鋸歯状端部がブラ
ンク４０を貫通し、カバー３６内に少し入り込むように
選ばれている。

ブランク４０（第４図参照）に形成される縦方向切断部
４８の長さは第１に第５図のルール３４と同様の切断ル
ールの弓形部長さにより決定される。

しかしながら、切断される実際の長さはブランクがシリ
ンダー１６と１８の間を通過する時に加速又は減速され
ると所望の長さより長くなったり短かくなったりする。

例えば、ダイ・シリンダー１６が駆動モーター５６（後
で説明する）により一定の選択された速度で駆動される
と、切断ルール３４は一定速度で回転する。

ルール３４の先端４５がブランク４０を貫通した後にブ
ランクが加速されると、ルール３４の長さより大きい長
さのペーパーボードがブランク４０への後方端部４６の
貫通が起こるまでにシリンダーの間を通過する。

これによりルール３４の長さより長い打抜形状が形成さ
れる。

逆に、ブランク４０が減速されるとルール３４の長さよ
り短かい打抜形状が形成される。

又ブランク４０の加速あるいは減速によりブランクの走
行方向において横方向切断部４８ａと４８ｂとの間隔が
長過ぎる（加速が生じると）か、短かすぎる（減速が生
じると）ようになる。

シリンダー１６と１８の間を通過するブランク４０の速
度に影響する幾つかの要素があると考えられる。

例えば、第３図に示される引張りロール５Ｂと６０はブ
ランク４０をダイおよびアンビル・シリンダー１６と１
８の間でシリンダーの選択された公称速度で前進させる
。

しかし、ブランクがシリンダーに係合している間にブラ
ンク４０の後端部が引張りロールの間を通過するから、
引張りロールによりブランクの速度に与えられていた制
御は失なわれる。

さらに、引張りロールはブランクと係合している間も、
ブランクの速度に影響を与える他の要素を完全には克服
できない。

第５図に示すような「Ａ」で表わされる仮想弓形線に沿
うシリンダー１８からのルール３４の高さは、ブランク
４０の厚さの中央を示す線「Ｂ」に接する。

線Ａ（以後は「公称」高さとする）は線Ｂの線速度に等
しい接線速度を理論的には有する。

しかし、ルール３４の全高はその公称高さより大きく、
その外周縁又は接線速度は公称速度より太きい。

ルール３４がブランク４０が去る時その後端部又は先端
４６は再びブランクを加速する。

このような貫通はブランク４０に不規則な速度を伝達す
る。

ブランク速度に影響を与える最も重要な要素は、切断お
よび刻印ルールとストリップ・ラバー３９（第５図参照
）がブランクをアンビル・カバー３６へ摩擦係合させる
ことで、これによりブランクはアンビル・シリンダーの
周速度で前進することになる。

スＩ−ＩＪツブ・ラバー３９は通常圧縮可能なフオーム
・ラバーのストリップから成り、これは切断ルール３４
の側部に沿ってダイ・ブランケット３５に固定され、切
断ルールの間のブランケットの回りに円周方向に固定さ
れ、これはシリンダーの間でブランクを前進させる引張
りバンドの作用をする。

このような摩擦係合はブランクに不規則な速度を与える
要素を完全に克服するには不十分であるが、アンビル・
シリンダー１８の周速度すなわちアンビル・カバー３６
の表面又は接線速度を制御することにより、ブランク速
度の制御をするのに十分なものとなる。

本発明に従い、アンビル・シリンダー・カバーの周速度
は、カバー３６がブランクの切断長さおよび位置の不正
確さを克服するに十分な影響をブランク速度に与えるよ
うに、選択された周速度で駆動することにより制御され
る。

これは以下の記載により明らかである。

第２図においてダイ・シリンダー１６のジャーナル２４
は通常の平歯車５０を有し、歯車５０はダイ・カッター
１０用の主駆動モーター５６の出力軸５４に固定された
別の歯車５２により駆動される。

従って、モーター５６を付勢するとダイ・シリンダー１
６は所望速度で回転される。

別の例としてダイ・シリンダー１６は通常ブランク４０
を順にシリンダー１６と１８の間に供給する通常の供給
装置（図示しない）に連結された歯車により駆動される
ようにしても良い。

例えば第３図において一対の引張りロール５８と６０は
ブランク４０が供給された時それを把持してシリンダー
１６と１８の間に供給する。

これら引張りロールはブランク供給装置の隣接する歯車
により駆動され、通常の歯車によりダイ・シリンダーを
１駆動する。

この歯車は簡単のため省略されており、シリンダー１６
は簡単のためモーター５６により駆動されるように示さ
れ、シリンダー１６がモーターにより又は隣接する装置
により同期して駆動されることは、本発明において重要
ではない。

同様に歯車保護体、潤滑装置および同様のものはそれら
がこの発明の一部を形成しないし、一般に良く知られて
いるから省略する。

アンビル・シリンダー１８のジャーナル２８は機械的伝
達装置７０内に延びるか、別の手段で伝達装置７０に連
結され、該伝達装置７０は基体７２にジャーナル２８と
整列した状態で支持される。

伝達装置７０は入力シャフト７４を含み、これには歯車
５０にかみ合う平歯車７６が固定されている。

従って、モーター５６はシリンダー１６と伝達装置７０
を介してシリンダー１８を回転させる。

従って、モーター５６が加速又は減速されるとき、シリ
ンダー１８の周速度はシリンダー１６の周速度に従って
加速又は減速される。

しかし、伝達装置７０の入力・出力比は手動で可変的に
選択され、すなわちアンビル・シリンダー１８に対する
入力である伝達装置の出力ジャーナル２８は伝達装置の
設計範囲内において人力シャフト７４より高速又は低速
で回転させられる。

これは伝達装置のハウジングの制御クランク即ち制御ハ
ンドル７８を手動で回転することにより達成される。

適当な伝達装置は、公称出力速度の２饅高速および２φ
低速の出力速度範囲を与えるように選択的に調整できる
狭い速度範囲の出力差のものである。

この差の特性により、比率制御クランク７８がその中間
位置にある時はダイ・シリンダーの速度に等しい出力速
度を得るためにその入力を出力速度に対して約２倍にす
る必要である（これは設計上２：１になっているから）
。

これは歯車５０と７６の比を変化させ、歯車７６を歯車
５０の約２倍の速度で回転させることにより達成される
。

選択された比率は入力の任意の速度変化においても維持
される。

好ましい場合は前述の装置は電気的に達成される。

第６図はそのような装置を概略的に示す。ダイ・カッタ
ー１０の構造は側部フレーム・シリンダー等に関しては
対応する部材番号で示すように第２図に示すものと本質
的に同じである。

しかし、この構造においてシリンダー１６と１８は前述
のように歯車で連絡されていない。

その代り主駆動モーター５６はダイ・シリンダー１６の
みを駆動し、別の駆動モーター８０がアンビル・シリン
ダー１８を駆動する。

モーター８０はジャ：ナル２８に隣接して床上のような
任意の場所に支持される。

平歯車８２はジャーナル２８と共に駆動回転するように
固定され、同様の歯車８４がモーター８０の出力シャフ
ト８６と共に回転するように固定され、歯車８２とかみ
合っている。

従って、モーター８０が回転すると歯車８４と８２を介
してシリンダー１８が駆動される。

モーター８０は可変速度直流モーターが好ましく、その
出力速度は通常の加減抵抗器（図示しない）等により制
御される。

従って、主駆動モーター５６がダイ・シリンダーを成る
選択された角速度で駆動すると、モーター８０の速度は
２つのシリンダー１６と１８の間に所望の比率の速度を
もたらすように主駆動モーターと等しいか、それより高
速又は低速で回転するように制御される。

しかし、ダイ・シリンダー１６の速度はブランクがダイ
・カッター１０を走行する間通常の加減抵抗器速度選択
制御装置５６ａ等により増大又は減少できる。

従ってモーター８０を主駆動モーターに従動させること
が望ましい。

これは第６図に示すように通常のアナログ又はディジタ
ル回転速度計Ｔ、をダイ・シリンダー１６に取付けるこ
とにより達成される。

回転速度計からの信号はシリンダー１６の速度に比例す
るもので、モーター制御装置（第８図参照）はモーター
８０の速度を主駆動モーター５６の速度に従わせる。

こうして従動および選択的な相対（比例）速度制御がも
たらされる。

しかし、より正確な制御のため、第６図に示すようにア
ンビル・シリンダー１８のジャーナル３０に連結された
第２回転速度計Ｔ２を利用することができる。

両回転速度計Ｔ１およびＴ２から発生する信号は速度選
択装置およびモーター制御装置（後述する）に送られ、
これは基本的に信号を比較して適当な電圧をモーター８
０へ送り、従動および選択的な相対制御のためにその出
力速度を制御する。

第２，６図に示される前述の装置は伝達装置７０とモー
ター８０の特性から比較的粗な制御をおこない、伝達装
置７０は単一の機械的入力が供給されて選択的な相対出
力をだし、モーター８０は単一の電気的入力が供給され
て、前述の回転速度計、速度選択装置およびモーター制
御装置が用いられない時に選択的な相対出力をだす。

前述のようにアンビル・シリンダー１８の速度の高度の
制御を与えることが望ましい。

次に説明する装置は伝達装置に対して２つの入力と１つ
の出力を含み、第２人力の機能は、精密に制御された相
対出力をもたらすように第１人力を改善することである
。

第７図の装置は１個の機械的入力と１個の電気的入力を
有する機械的伝達装置を示す。

電気的入力は選択的に調整でき、ダイ・シリンダーの速
度に自動的に従う所望の選択的な相対出力をもたらす。

第７図においてフレーム１２と１４に対スるシリンダー
１６と１８の取付けは第２図に示すものと同様である。

同様に駆動モーター５６は歯車５２と５０によりシリン
ダーの間を通過するブランク４０を切断するため速度制
御装置５６ａにより選択された速度でダイ・シリンダー
１６を回転する。

しかし、調和駆動装置１００が第７図に詳細に示すよう
にアンビル・シリンダー１８のジャーナル１０１に取付
けられる。

この伝達装置の原理は米国特許第２９０６１４３号明細
書に基本的に記載されている。

調和駆動装置１００はフランジを有する剛体の円形スプ
ライン１０２を含み、これはネジ１０６により通常の方
法で駆動歯車１０４の側部に取付けら和る。

が動歯束１０４はジャーナル１０１の端部に固定された
ローラー・ベアリング１０８に取付けられて自由に回転
でき、歯車５０とかみ合いそれにより駆動され、該駆動
歯車１０４は調和駆動装置１００の第１人力を構成する
。

可撓円形スプライン１１２は剛体のスプライン１０２内
に設けられる。

可撓スプライン１１２の一端は半径方向に延びる端部分
１１４により閉鎖され、これはジャーナル１０１の減少
した肩部１１６を包囲する中央開口を有する。

端部分１１４は該端部分の両側に配置されたワッシャー
１１８によりジャーナル１０１と共に回転するように固
定され、ネジ１２０が両ワッシャー１１８と端部分１１
４を貫通し通常の方法でジャーナル内に延びている。

この構造によりベアリング１０８もジャーナル１０１の
減少肩部１１６に軸方向に固定される。

可撓スプライン１１２の開口端は外側スプライン歯１２
２をその周囲に有する。

これらの歯は剛体のスプライン１０２の内周に形成され
た対応する内側スプライン歯１２４にかみ合うように形
成されている。

制御モーター１２６はネジ１２８により側部フレーム１
２に隔置して固定されたサポート１２９に取付けられ、
モーター１２６は可撓スプライン１１２の中実軸と同軸
的に整合して延びる出力シャフト１３０を含む。

シャフト１３０は縮径肩部１４０を有し、それに波動発
生装置の波動発生カム１４２がそれと共に回転するよう
に通常の方法で通常のシャフト・キー、ワッシャー１４
６およびネジ１４８により固定される。

楕円ローラー・ベアリング１５０は、例えば圧力嵌合に
より、第７ａ図に示されるように楕円形の波動発生カム
１４２の周囲に固定される。

ベアリング１５０の長径、すなわち波動発生カム１４２
の突出部（ロープ）に対向する部分は外側スプライン歯
１２２と内側スプライン歯１２４とかみ合い係合させる
。

調和伝達装置１００の作動は簡単に下記のようなもので
ある。

駆動歯車１０４は前述のように剛体のスプライン１０２
に固定され、ベアリング１０８によりジャーナル１０１
の回りを回転するようになっている。

ジャーナル１０１は可撓スプライン１１２と共に回転す
るように固定される。

波動発生カム１４２とベアリング１５０から戒る波動発
生装置は制御モーター１２６から延びるモーター出力シ
ャフト１３０により回転され、モーター１２６は波動発
生装置を連続的に回転し、シリンダー１８がダイ・シリ
ンダー１６より高速又は低速で回転される時歯車１０４
とアンビル・シリンダー１８の間の角速度を変化させる
。

可撓スプライン１１２は薄い可撓性金属（伝達されるト
ルクが小さい場合はプラスチック材料が使用できる）で
形成され、波動発生装置は外側歯１２２を波動発生カム
１４２の突出部に対向する２点において剛体スプライン
１０２の内側歯１２４に係合するようにたわませること
ができる。

従って、波動発生装置の回転により柔軟スプライン１１
２に伝えられる連続的に移動する波動が得られる。

これにより可撓スプライン１１２は非常に減少された接
線運動で回転される。

出力シャフト１３０による波動発生装置の完全な回転に
より、剛体スプライン１０２の円周と可撓スプライン１
１２の円周の差に等しい距離だけ可撓スプライン１１２
を回転させる。

その結果、２つの円周の差を可撓スプライン１１２の円
周で分割することにより実際の減速比が得られる。

可撓スプライン１１２および剛体スプライン１０２の両
方のスプライン歯は同一の円周ピッチを有するから、各
歯の実際の数は円周の測定に利用され、任意のユニット
の減速比は２つのスプラインの歯の数の差を出力部材（
可撓スプライン１１２）の歯の数で除すことにより計算
される。

例えば、剛体スプライン１０２が２０２の歯を有し、可
撓スプライン１１２が２００の歯を有する場合、比率は
２００／２０２−２００＝２００／２＝１００ ： １
になる。

従って、通常の方法で剛体スプライン１０２が固定され
、入力が波動発生装置１４２内に入る調和駆動装置が利
用された時、柔軟スプライン１１２の出力はモーター１
２６による入力シャフト１３０の各１００回転毎に１回
転する。

しかし、この発明に利用されるように波動発生装置１４
２はモーター１２６により連続的に回転され、剛体スプ
ライン１０２は歯車１０４により連続的に回転され、従
って、剛体スプライン１０２は機械の速度、すなわちダ
イ・シリンダー１６と同一速度で回転する第１人力を構
成し、シャフト１３０に固定されたカム又は波動発生装
置１４２はモーター１２６の速度で回転する第２人力を
構成し、可撓スプライン１１２は、前述のようにジャー
ナル１０１を介してアンビルシリンダー１８に伝達され
これを回転させるための出力を構成する。

従って、可撓スプライン１１２の出力２０２：２００（
又は１０１：１００）の比、すなわち剛直スプライン１
０２の入力の各１００回転に対して１０１回転である。

シリンダー１６と１８は理論的に印刷されるブランクの
線速度と同一の周速度で回転し、シリンダー駆動歯車５
０と１０４において前述の逆の比が得られなければなら
ない。

例えば、シリンダー１６の歯車５０が１００枚の歯を有
する場合、アンビル・シリンダー１８の歯車１０４は可
撓スプライン１１２が剛体スプライン１０２により増大
された速度と同一量その速度を減少させるため１０１枚
の歯を有する。

こうしてシリンダー１６と１８の周速度は波動発生装置
１４２が静止状態に保持された時に切断されるブランク
４０の線速度に等しくされる。

従って、モーター１２６はアンビル・シリンダー１８の
速度がダイ・シリンダー１６より高速又は低速に選択さ
れた時だけ連続回転する。

この発明においてブランク４０に形成される打抜形状の
正確度はシリンダー１８をほとんどの場合ダイ・シリン
ダー１６より高速か又は低速で回転することにより調整
される。

これは制御モーター１２６を可撓スプライン１１２の角
速度又は速度に加えるか又はそれから中表るために前進
又は逆方向に回転し、アンビル・シリンダー１８の速度
をダイ・シリンダー１６の速度に直接比例して増大又は
減少させることにより達成される。

前述のようにシリンダー１８の弾性カバーとブランク４
０との摩擦係合は滑らかになり、ダイ・シリンダーの切
断ルール３４によりブランクに不規則な速度が伝えられ
る。

過速度又は下速度の量は制御モーター１２６の速度を増
大又は減少することにより選択される。

従って、モーター１２６は逆転可能なり、Ｃ，モーター
が好ましく、その速度は後述のモーター制御装置のよう
なもので制御される。

基本的にはアンビルシリンダーの回転はシリンダー歯車
５０による第１人力歯車１０４により達成される。

しかし、歯車１０４の速度がライン速度の増大等により
増大し、モーター１２６が一定の選択された速度で回転
させられると、可撓スプライン１１２を介する出力は所
望の相対速度を変化させる。

従って、回転速度計Ｔ１はシリンダー・ジャーナル、例
えばジャーナル１２５に回転可能に連結され、ダイ・シ
リンダー速度に対応する信号は回転速度計により発生さ
れ、モーター１２６用のモーター制御装置へ送られる。

これによりモーター１２６はダイ・シリンダー１６の周
速度の変化に従って、調和伝達装置１００の出力速度を
ダイ・シリンダ７１６の周速度に対して選択された比率
に維持する。

好ましくは他の回転速度計Ｔ２がモーター・シャフト１
３０（第７，８図参照）に回転可能に連結され、モータ
ー制御装置にフィードバック信号を送り、所望の正確な
相対速度を維持するようにモーター１２６に正しい電圧
を送る。

１００：１の比率の調和、駆動装置は高度な位相調整を
もたらす。

例えば波動発生装置１４２の一回転はスプライン１０２
に対するスプライン１１２の３．６°の角位相変位を生
じさせる。

シリンダー１８が１２７ｃｒＩｌ（５０ｉ ｎ、）の円
周を有する場合、モーター１２６による波動発生装置１
４２の一回転はシリンダー１６の公称円周に対してシリ
ンダー１８の１．２７ｃｙｙｔ（０，５ｉ ｎ、）の円
周変位をもたらす。

波動発生装置１４２は歯車１０４の一回転毎に一回転の
一部分が容易に回転され、それにより十分の数インチの
位相変位がもたらされ、それによりシリンダー１８の周
速度の正確な制御が得られる。

もし必要であるならばモーター１２６は同一の位相変位
を得るためにモーターの減速歯車箱部分から延びるシャ
フト１３０を有する歯車モーターとすることができる。

第８図は第７図の１駆動装置を利用したダイ・シリンダ
ー１６の速度に対するアンビル・シリンダー１８の速度
を制御する電気機械的装置を概略的に示す。

主駆動モーター５６はり、Ｃ，モーターで、その入力速
度は加減抵抗制御器５６ａ等によりリードＬ１の供給電
圧を変えることにより制御され、これは２２０／４４０
ボルトである。

モーター５６はその出力シャフト５４、歯車５２と５０
およびジャーナル１２５によりダイ・シリンダー１６に
直接連結される。

従って、ダイ・シリンダー１６は駆動モーター５６に対
して選択された速度で回転される。

アンビル・シリンダー１８は歯車５２，５０゜１０４、
およびジャーナル１０１を介する調和駆動装置１００を
介して駆動モーター５６により間接的に駆動される。

調和駆動装置１００は歯車１０４により駆動される第１
人力１０２を含み、それにより調和駆動装置は主駆動モ
ーター５６に従動し、その出力はシャフト１０１を介し
てアンビル・シリンダー１８へ連結され、従って、シリ
ンダー１８は基本的に主駆動モーター５６の速度に従動
する。

調和駆動装置１００はモーター・シャフト１３０を介す
る制御モーター１２６から第２又は補助人力１４２を含
み、これは調和駆動装置の入力速度に追加するか又はそ
こから減じる作用を有し、それにより主駆動モーター５
６からの基本人力速度に対する選択された比率において
出力速度を変化させる。

制御モーター１２６は２方向り、Ｃ、モーターで、その
出力はアーマチャー（電機子）への供給電圧の極性およ
び大きさを卵制御することによりその方向および速度の
両方に関して変化される。

出力シャフト１３０は第２人力を調和、駆動装置へ与え
、これは前述のようにアンビル・シリンダー１８への調
和駆動装置の出力の速度に付加されるか又はそこから減
じられる。

制御モーター１２６は一体に取付けられたブレーキＢを
含み、モーターが後述するように回転していない時に出
力シャフト１３０を保持する。

選択装置１２７Ａおよびモーター制御装置１２７Ｂが制
御モーター１２６の方向と速度を制御するのに用いられ
る。

選択装置１２７Ａはセレクター・レバーＳ１を含み、こ
れは「中立」又は零位置から「付加」又は「減少」位置
へ増分ステップで移動できる。

選択装置１２７Ａは通常の分割デバイダ−・ネットワー
クを有し、この供給電圧はジャーナル１２５（第７図参
照）により駆動される回転速度計Ｔ１からリードＬ３に
より送られる。

選択装置１２７Ａは完全付加又は減少位置にある時に回
転速度計Ｔ１の全出力を選択し、又は中立位置と最大位
置の間の増分位置においてその一部分を選択する。

セレクター・レバーＳ１が付加位置に移動すると、これ
はモーター制御装置１２７Ｂ内のリレー（図示しない）
を閉じ、例えば「正」極電圧をリードＬ、に沿って制御
モーター１２６へ送る。

セセレクター・レバＳ１が減少位置へ移動すると、これ
はモーター制御装置内の別の同様なリレーを閉じ「負」
極電圧をリードＬ、に沿ってモーター１２６へ送る。

中立位置が選択された時は両リレーは開いている。

モーター制御装置１２７Ｂは、ＳＣＲモーター速度制御
装置のような通常のシリコン制御整流ネットワークであ
る。

制御装置は例えばリードＬ２からリードＬ５に沿って制
御モーター１２６のアーマチャーへの１１０／１２０ボ
ルトの供給電圧を整流する作用を有する。

リードＬ５に沿って供給される電圧レベルは選択装置１
２７ＡからのリードＬ４の制御電圧のレベルにより制御
される。

回路は通常の方法で配置され、セレクター・レバーＳ、
が中立位置にある時リードＬ４又はり、には伺ら電圧が
存在しないで、制御モーター１２６は静止状態にある。

所望の場合、制御装置１２７ＢはブレーキＢへ信号を送
る通常の回路を含むことができ、セレクター・レバーＳ
１の中立位置にある時に調和駆動装置１００と連結され
ていることにより回転するのを防止するために出力シャ
フト１３０を固定する。

さらに、制御装置１２７Ｂは通常のダイナミック・ブレ
ーキ回路を含むことができ、それによりセレクター・レ
バーＳ１が例えば付加位置から中立位置を通って減少位
置に移動された時、制御モーター１２６は発電機の作用
をし、セレクター・レバーＳ１が中立位置へ又はそこを
通って移動された時にその回転を停止させる。

制御装置１２７Ｂは減少回路への適当な回路が、セレク
ター・レバーＳ１が例えば付加位置から中立位置を通っ
て移動される時モーター１２６が完全に停止するまで閉
じるのを防止する停止回路を含むことができる。

これはモーターが付加方向において、又はその逆方向に
おいて未だ回転している間に反対極の電圧がモーターの
アーマチャーに供給されるのを防止し、このような回路
は普通に知られている。

制御モーター１２６の付加および減少速度の正確度は通
常の閉鎖ループ・フィードバック回路によりもたらされ
、これはモーター１２６（第７図参照）の出力シャフト
１３０に連結された回転速度計Ｔ２を含み、これはり−
ドＬ６に出力シャフト１３０の速度に比例する電圧を発
生する。

モーター・シャフト１３０の速度が被駆動負荷により与
えられた負荷により減少すると、リードＬ６における回
転速度計Ｔ２の出力電圧が対応して減少する。

これによりモーター制御装置１２７ＢはリードＬ５にお
ける電圧を増大し、モーター１２６の速度をそれがセレ
クター・レバーＳ１により選択された速度に到達するま
で増加させる。

モーター・シャフト１３０の速度が負荷の減少により増
大すると、前述の状態と逆の条件で補正が行なわれる。

これによりアンビ゛ル・シリンダー１８は第９図の斜線
で示されるような選択された速度で回転される。

選択装置１２７Ａは選択された速度を可視状表示するか
又は読み取るために、アンビル・シリンダー１８に選択
的に付加され、又はそこから引去られた速度を指示する
ため指示部Ｓを有することができる。

従って セレクター・レバーＳ１が中立位置にあるとモ
ーター制御装置１２７ＢへのリードＬ４に何ら電圧が存
在しない。

従って、制御モーター１２６は静止状態にあり、アンビ
ル・シリンダー１８は前述のように調和駆動装置１００
を介して１：１の比で駆動されるからダイ・シリンダー
１６と同一速度で回転する。

こうして、アンビル・シリンダー１８は主駆動モーター
５６の速度が増大又は減少してもシリンダー１６の速度
に従動する。

しかし、セレクター・レバーＳ１がダイ・シリンダー１
６に対してアンビル・シリンダー１８の速度を増大する
ため調和駆動装置１００の出力に速度を付加するため成
る増分位置に移動されると、選択装置は回転速度計Ｔ、
から選択された電圧を取って比例する電圧をモーター制
御装置１２７Ｂへ送り、そこで制御モーター１２６は調
和駆動装置１００に速度を付加し、アンビル・シリンダ
ー１８の速度を増大する。

従って、主駆動モーターの速度が増大すると回転速度計
Ｔ１の電圧が増大し、追加の電圧が選択装置１２７Ａに
よりモーター制御装置１２７Ｂへ送られ、これは制御モ
ーター１２６をより高速で回転させて調和駆動装置１０
０の出力速度を比例する量だけ増大し、その結果アンビ
ル・シリンダー１８の速度を増大する。

こうして、アンビル・シリンダー１８は選択装置Ｓ１に
より選択された速度に比例して主駆動装置の速度に従動
する。

制御装置は選択装置が減少位置に移動した場合も同様に
作動する。

第９図は種々のアンビル・カバーの肉厚に対してダイ・
カッティング装置の理論的製造速度（すなわちダイ・シ
リンダー１６の周速度又は接線速度）にアンビル・シリ
ンダー１８の周速度又は接線速度を適合させるのに必要
な制御モーター１２６の速度をグラフで示している。

主駆動モーター５６の速度は零と最大値の間のどこかに
選択され、これは第９図のグラフに示すように毎分あた
りのシート数になる。

制御モーター１２６の速度は零と＋１７５Ｏｒｐｍの間
、又は零と−１７５Ｏｒｐｍの間のどこかに選択される
。

例えば、アンビル・シリンダーのカバーが摩耗して３．
７ｍｍ（０，１４６ｉｎ、）の厚さくそれによりシリン
ダー１８の円周、そしてその結果その周速度が減少する
）になると、アンビル・シリンダーの周速度をダイ・カ
ッティング装置を通過するブラック４０の周速度に等し
くするためアンビル・シリンダー１８の速度を増大しな
ければならない。

これは製造速度が最大位置にある時に付加方向において
制御モーター１２６の最大速度において付加することに
より行なわれる。

装置の製造速度が低下されると制御モーターの速度が斜
線３．７（，１４６）に沿って成る位置まで降下する。

アンビル・カバーの異なる肉厚に対して制御モーター１
２６の速度は残りの斜線に沿って選択された製造速度に
比例して降下するように変化される。

シリンダー１６の１１０００ｒｐ毎の回転速度計Ｔ１の
電圧出力は駆動モーター５６と制御モーター１２６の間
の所望の速度関係を生じさせるのに必要なものより太き
い。

正しい関係は第９図のすべての斜線により示される。

従って、選択装置１２７Ａの駆動ネットワークは通常の
トリミング・ポテンショメーター（図示しない）を含み
、これは所望の速度関係を確立し、装置の所望の正確度
を維持するため選択された駆動モーター速度に対して制
御モーター１２６の速度を調整する。

この装置は通常のものである。

アンビル・カバーの肉厚の変動を補償するだけでなく、
制御モーター１２６の速度は前述のようにブランクに形
成される打抜形状の長さと形状、ブランク肉厚、装置の
製属速度のような変動量によるシリンダーの間を通過す
るブランクの不均一な加速又は減速を補償するため、ア
ンビル・シリンダー１８の速度に付加し、又はそこから
減少するように変化される。

この場合の制御モーター１２６の速度はブランクに形成
された打抜形状の正確度を視覚検査又は測定し、打抜形
状がブランクの所望の位置に移動するまでセレクター・
レバーＳ１で制御モーター１２６の速度を調整すること
により選択される。

第６図の駆動装置を利用した場合、駆動モーター８０が
制御モーター１２６の代りに用いられ、調和駆動装置１
００が省略され、駆動モーター８０が第６図に示すよう
にアンビル・シリンダー１８に連結されたこと以外は第
８図と同一の制御装置が利用される。

モーター８０は一方向モーターで、これはシリンダー１
８をその速度を制御しながら実際に駆動する。

その速度範囲はダイ・シリンダー１６を駆動するのに用
いられる主駆動モーター５６のそれと全体的に同様であ
る。

しかしその実際の速度は制御装置１２７Ｂにより制御さ
れ、制御モーター１２６により与えられるものと同一の
過速度および低速度が達成される。

モータ−制御装置１２７Ｂは前述のものと少し異なり、
モーター８０を選択装置１２７Ａのセレクター・レバー
Ｓ１により選択された比率においてモーター５６の速度
に従動させる。

この装置において、回転速度計Ｔ１はシリンダー１６に
連結することによりその速度をモニターし、回転速度計
Ｔ２はシリンダー１８に連結することによりその速度を
辷二ターし、第６図に示すように回転速度計Ｔ２は制御
装置１２７Ｂへフィードバック制御信号を与えて前述の
ように選択された相対速度の正確度をもたらしている。

本発明の装置の作動にあたり、所望の刻印および切断ル
ール・ダイ３５が選択され、通常の方法でダイ・シリン
ダー１６に取付けられる。

積重ねられたブランク４０が供給装置（図示しない）内
に配置され、ブランクは引張りロール５８，６０のよう
な前進装置によりシリンダー１６と１８の間のダイ・カ
ッター１０を通して個々に送られる。

好ましくは最初の数枚のブランクは装置中を低速度で送
られ、切断ダイをブランクの刻印および打抜形状の所望
の位置にほぼ整合させるようにする。

そうでなければダイはシリンダーの円周上にか又は長手
方向に沿って再配置される。

その後、装置の製造速度が選択されてブランクが装置を
通して送られる。

この点においてアンビル・シリンダー１８の速度は第９
図に表示されるように使用されるアンビル・カバーの肉
厚に対応して既にセットされている。

最初のダイ打抜きされたブランクが現われると、それは
ブランクに付けられた印刷された指示部に対するその位
置等により打抜形状の正確度が親電的に検査される。

しかし、より正確な工程としては機械を停止（不正確な
ブランクの蓄積を防止するため）して、第４図に示すよ
うにテープ測定器４９を利用する等してダイ・カットさ
れたブランクの１枚の折り目および打抜形状の正確な位
置を測定することである。

測定により打抜形状が例えば予定された位置より前方に
ある場合はブランクの速度が前述の−又はそれ以上の理
由により機械を通過する際に妨げられていることを示す
。

従って、セレクター・レバーＳ１は付加位置へ移動され
、アンビル・シリンダー１８を前述のようにより高速で
回転させる。

ブランクは再び機械を製造速度で走行し、別のブランク
が打抜形状の正確度のために測定される。

この段階は打抜形状が所望の正確た位置に形成されるま
で繰返される。

作業者がこの発明の使用に経験がある場合、多くの試行
錯誤の選択をすることなく打抜形状をブランクに沿って
移動させるのに選択レバーＳ１の位置ヲどこに移動する
かをすぐに判断できる。

もちろん打抜形状が所望位置より後方に生じる場合、こ
れはブランクがシリンダー１６と１８の間を通過する時
に加速されることを示しており、従ってセレクター・レ
バーＳ、は前述と同様に減少位置へ移動される。

第２図の装置において、機械的伝達装置７０のみが用い
られる場合作業者はアンビル・シリンダー１８の速度に
付加又はそれから減少するのに必要な方向に手車７８を
回転させる。

種々の伝達装置７０．８０又は１００の入力と出力の比
は、前述のように伝達装置が最大付加又は減少条件に調
整され、又は最大および零の間のこれらの位置の一部分
にある時、アンビル・シリンダー１８をシリンダー１６
の周速度より２％高速又は２％低速で回転させるように
選択されることが好ましい。

しかし、２％の能力があれば通常は十分であるが比率は
所望の場合は１０％の高速および１０φの低速に選択す
ることができる。

従って前述の非常に簡単な作業過程により非常に正確な
ダイ・カッティングが容易に得られる。

これまでの説明においてアンビル・シリンダー１８に連
結された種々の伝達装置が示されている。

また、これら伝達装置はアンビル・シリンダー１８の速
度に比例した状態でその速度を制御するようにダイ・シ
リンダー１６に連結することができ、すなわちこれまで
図示し説明したものの逆である。

しかし、アンビル・シリンダーに伝達装置を連結するの
が好ましい装置である。

本発明はアンビル・シリンダー・ドラム３８に固定され
たアンビル・カバー３６についテヨリ効果的であるが、
通常のフリー・ホイール・アンビル・カバーが使用され
る場合もブランク４０の速度の制御が改善される。

アンビル・カバーの周速度がシリンダーの間を通過する
ブランクの線速度に影響し、それによりブランクに形成
される打抜形状の正確度が制御される。

従って、前述の種々の伝達装置の出力、又は流体可変速
度伝達装置のような同等の伝達装置の出力はアンビル・
シリンダー・カバーに連結され、カバー自体が静止した
アンビル・シリンダーの回りを回転される。

従って、ここでアンビル・シリンダーを駆動するという
ことはこのような装置も含む。

これまで説明したのはこの発明の最良の実施例と作動状
態である。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイ・カットされたブランクに形成された打抜
形状の正確度を制御する総体的および好ましい方法のブ
ロック・ダイアダラム、第２図は一対の共働するダイお
よびアンビル・シリンダーを含み、アンビル・シリンダ
ーをダイ・シリンダーの速度に相応し、且つそれに対し
て選択できる割合の速度で駆動する総体的に好ましい形
態の回転ダイ・カッターの概略正面図、第３図は第２図
の装置の概略側面図、第４図は垂直および水平打抜形状
を有するブランクの平面図、第５図は切断ルールのブラ
ンク内への貫通状態を示す第２図のシリンダーの一部の
■−■線に役う拡大断面図、第６図は駆動モーター伝達
装置および比率制御装置を有する第１に好ましい装置の
第２図と同様の概略正面図、第７図は第６図の伝達装置
に代えて比率制御装置を設け、調和型式の伝達装置を設
けた装置の概略正面図、第７ａ図は第７図の■−■線に
沿う調和伝達装置の一部の断面図、第８図はダイ・シリ
ンダーに対するアンビル・シリンダーの速度を制御する
ための電気−機械的装置の概略ダイアダラム、第９図は
第６又は７図の装置を用いた時の種々のアンビル・カバ
ーの肉厚に対する、アンビル周速度を理論的製造速度に
適合させるに必要な制御モーターを示すグラフである。 １６・・・・・・ダイ・シリンダー、１８・・・・・・
アンビル・シリンダー、４０・・・・・・ブランク、４
８，４８ａ。 ４８ｂ・・・・・・打抜形状、５６・・・・・・駆動モ
ーター１２６・・・・・・制御モーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｊ 一対の協働するダイシリンダーとアンビルシリンダ
   ーとの間を通過するペーパーボードのブランクに形成さ
   れる打抜形状の正確度を制御する方法であって、ブラン
   クに形成された打抜形状の移送方向の寸法の正規の長さ
   からの誤差を視覚で測定し、前記誤差に応じて、ダイシ
   リンダーの周速度に対するアンビルシリンダーの周速度
   の比を一定に維持するように、ダイシリンダーの周速度
   に関連してアンビルシリンダーの周速度を増速又は減速
   することを特徴とする、打抜形状の正確度を制御する方
   法。