JP4154221B2

JP4154221B2 - シートを処理する機械において吸込空気または吹出空気を供給するための装置

Info

Publication number: JP4154221B2
Application number: JP2002356573A
Authority: JP
Inventors: ベッカーヴィリー
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: US7175176B2; JP2003206052A; US20030107170A1; US20050236766A1; DE10253788A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートを処理する機械において機械エレメントに対して移動可能なシート保持装置に吸込空気または吹出空気を供給するための装置、特に枚葉紙輪転印刷機の反転装置において印刷機胴の周から突出旋回可能な吸着グリッパに吸込空気または吹出空気を供給するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
枚葉紙輪転印刷機では、印刷しようとするペーパーウェブはパイルから取り出され、回転する胴に配置されたグリッパによって、印刷機の個々の印刷装置を通って搬送され、これによってペーパウェブは、単色または多色印刷される。この場合グリッパは、公知の形式でグリッパ軸に取り付けられており、グリッパ軸は、印刷機の各胴の周に設けられた溝に収容されている。
【０００３】
公知の枚葉紙輪転印刷機では、シートの反転（裏返し）は反転装置によって行われ、反転装置は、反転装置の胴の周から突出旋回可能な単数または複数の吸着グリッパを備えており、吸着グリッパは、反転しようとするシートの後縁を把持し、このシートを、吸着グリッパが胴の周に後退旋回したあとで別のグリッパ装置に引き渡す。別のグリッパ装置は、シート後縁を引き受けたあとで、反転装置の回転する胴の回転方向とは逆向きに旋回され、シート裏面を印刷するために、シート後縁を新たなシート前縁として後置の胴のグリッパ装置、たとえば反転装置に後置された印刷装置の対抗圧胴のグリッパに引き渡す。
【０００４】
反転しようとするシートの後縁を吸着するために、吸着グリッパは吸込空気で負荷され、この吸込空気は外部の吸込空気源によって形成され、回転弁と通常フレキシブルな供給路とを介して吸着グリッパの吸着ヘッドに供給される。
【０００５】
この場合に生じる実際的な問題によれば、吸着グリッパまたはサッカは、反転ドラムの運動と、反転ドラムに対して相対的に回転する、シートを支持する前置された対抗圧胴の運動とを補償するために、シート縁部を把持する目的で部分的に極めて大きく種々異なる運動を行わねばならない。ここではサッカまたは吸着グリッパの旋回は、機械的な手間のかかる伝動装置を介して行われ、これについてはたとえばドイツ連邦共和国特許第２４５１９８７号明細書、欧州特許公開第０９７６５５４号明細書または欧州特許公開第０６４１６５２号明細書に記載されている。
【０００６】
シートを最適に把持するために、吸着グリッパの進むべき旋回距離が比較的大きいことに基づいて、ならびに吸着グリッパが必要とする自由度の大きさに基づいて、吸込空気の供給は、公知の吸着グリッパでは、フレキシブルなチューブ管路を介して得られる。フレキシブルなチューブ管路の使用に関する問題によれば、チューブ管路は、一方ではフレキシブルでなければならず、しかも他方ではシートを把持したあとでチューブの内部に存在する負圧に基づいてチューブが圧縮されないような程度の高い強度を有することが望まれている。したがって実際には、吸着グリッパの必要な回転運動および旋回運動を、過度に大きい材料摩耗なしに持続的に実現できるようにするために、チューブは比較的長く選択されていて、かつ大きな範囲にわたってループ状に載設されている。さらに、長いチューブ管路の使用によって、実際にスペース的な問題がもたらされ、しかも遠心力ならびにグリッパの運動によって、チューブ管路が別の構成部材を擦過して、したがってこのようにして高められた摩耗にさらされる、というリスクが生じる。
【０００７】
長いチューブ管路の別の欠点によれば、管路容積が、制御弁たとえば吸込空気の接続および遮断を行うための回転弁と、吸着グリッパまたはこれに類するものとの間で著しく拡大される。これによって、制御弁の開放後における負圧を形成するための時間が増大され、このことはとりわけ高い機械速度では吸込プロセスに不都合な影響を与える。
【０００８】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３２４９１号明細書から、枚葉紙輪転印刷機においてサッカに対する吸込空気または吹出空気のための供給管路を公知の管継手として形成することが公知である。ここでは管継手は、サッカの純粋な回転運動だけを許容しており、サッカが回転運動に対して追加的に直線的な運動を行うことは許容されない。
【０００９】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国特許第２４５１９８７号明細書
【特許文献２】
欧州特許公開第０９７６５５４号明細書
【特許文献３】
欧州特許公開第０６４１６５２号明細書
【特許文献４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３２４９１号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、シートを処理する機械において機械エレメントに対して移動可能なシート保持装置に吸込空気または吹出空気を供給するための装置を改良して、シート保持装置の直線運動も、回転運動または旋回運動も許容するようなものを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、吸込空気源または吹出空気源と流れ的に接続可能な第１の空気供給エレメントが設けられており、第１の空気供給エレメントと協働して空気貫流通路を形成し、かつシート保持装置と流れ的に接続された第２の空気供給エレメントが設けられており、第２の中空管に対して、第１の中空管が、シールエレメントによって漏れ空気の流出からシールされており、シールエレメントが、第１の滑りシールリングによって形成されており、該第１の滑りシールリングが、第１の中空管の外面と第２の中空管の内面との間に配置されていて、かつ第１の中空管に取り付けられており、第２の中空管の内面に第２の滑りシールリングが取り付けられており、該第２のシールリングが、第１の滑りシールリングと協働して、第１の中空管の外面と第２の中空管の内面との間におけるリング状の中間室を制限しており、リング状の中間室が、第１の接続孔を介して、第１の中空管の内側において吸込空気または吹出空気を案内する空気貫流通路と流れ的に接続されている。
【００１２】
【発明の効果】
本発明のように構成されていると、シート保持装置を吸込空気源もしくは吹出空気源と接続する制御弁の開放後に、完全な圧力がシート保持装置に加わるのにかかる時間が、フレキシブルな長いチューブ管路と比べて著しく短縮されている。
【００１３】
本発明の装置のさらなる利点によれば、シート保持装置にたとえば適当な伝動装置を介して回転運動または旋回運動と直線運動とを行うような、シート保持装置の極めて大きな相対運動が許容される。
【００１４】
さらに本発明の空気供給装置は、極めて小さな摩擦にしかさらされず、この摩耗は、主に装置に使用されるシールエレメントに限定されるものであり、このシールエレメントは簡単な形式でしかも短時間で交換することができる。
【００１５】
別の利点によれば、本発明の特別な実施形態に基づく空気供給装置は以下のように構成することができ、すなわち、本発明の空気供給装置によってサッカ伝動装置に及ぼされる予め設定可能な力を、有利な形式で、サッカ伝動装置における遊びを補償するために利用できるように構成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。
【００１７】
図１に示されているように、枚葉紙輪転印刷機１は、反転ドラム４の設けられたシート反転装置２を備えており、この反転ドラムはいわゆる一本胴式反転（Eintrommelwendung）原理に基づいて作動する。反転ドラム４には、本発明のシート保持装置６が収容されており、このシート保持装置６は、反転ドラム４に対して、図示されていないグリッパ伝動装置を介して、旋回可能でしかも追加的に直線的に移動可能な吸着グリッパ８を備えている。吸着グリッパ８は、図１において破線で示されているように、グリッパ伝動装置によって、反転ドラム４の周から突出移動可能であり、かつシートを反転させるために、シート反転装置２に前置（つまり紙搬送方向でみて上流側に配置）された対抗圧胴１４の周面１２に沿って案内されたシート１０の後縁を把持する。
【００１８】
反転過程のために、保持アーム１６に取り付けられた吸着グリッパ８は、図１において破線で示されたカーブ軌道１８に沿って旋回され、かつ同時にシート１０の後縁に当接するまで直線的に移動される。
【００１９】
図１に示されているように、吸着グリッパ８は、本発明の、吸込空気または吹出空気を供給するための装置２０と結合されている。この空気供給装置２０は、第１の中空管２２を備えており、この第１の中空管２２は一方の端部で、回動式の第１の空気供給接続部２４ならびに概略的にしか示されていない接続管路２６を介して吸込空気源または吹出空気源２８と流れ的に接続されている。
【００２０】
さらに図１から判るように、通常第１の空気供給エレメントを形成する第１の中空管２２は、第２の中空管３２の構成をした第２の空気供給エレメントに入れ子式（テレスコープ式）に収容されており、空気貫流通路３０が形成されている。図１に示された本発明の実施例では、第１の中空管２２および第２の中空管３２は、長手軸線３４に関して実質的に直線的に両矢印３６の方向で移動可能である。したがって第２の中空管３２の端部は、第１の中空管２２の、第２の中空管３２とは反対側の端部と同様に、回動式の第２の空気供給接続部３８を介して吸着グリッパ８の保持アーム１６における空気供給管路と流れ的に接続されている。
【００２１】
さらに図１から判るように、第１の中空管２２の外径は、これと実質的に同じ大きさである第２の中空管３２の内径よりもほんの少しだけ小さく形成されているので、第１の中空管２２の外面と第２の中空管３２の内面との間に滑りギャップ４０が形成され、この滑りギャップ４０は、長手軸線３４に沿って中空管を移動させる際に、空気貫流通路３０からの漏れ空気の流出を防止するかもしくは少なくとも減少させる。
【００２２】
有利には、本発明のこの実施例では、第１の中空管２２の外面と第２の中空管３２の内面とがそれぞれ異なる材料から製作されていて、たとえば金属とプラスチックもしくはこのような種々異なる材料で被覆されるようになっているので、第２の中空管３２に対する第１の中空管２２の摩耗のない乾式運動が実現され、追加的な潤滑剤は使用する必要がない。したがってたとえば両方の中空管のうちの一方の表面をテフロンで被覆して、これに対して他方の中空管の表面を金属たとえば鋼から形成することが考えられる。
【００２３】
本発明の別の実施例に基づく思想によれば、第１の中空管２２は、第２の中空管３２に対して、シールエレメントによって漏れ空気の流出をシールしている。
【００２４】
シールエレメントは、たとえば図２において破線で概略的に示唆されたベローズ４２によって形成することができ、このベローズ４２は、第１の中空管２２および／または第２の中空管３２を取り囲み、かつ第２の中空管３２と第１の中空管２２とを相対的に移動させる際に空気貫流通路３０から漏れ空気が流出するのを防止する。
【００２５】
しかもこれと同様に、シールエレメントを、有利には第２の中空管３２の、回動式の第２の空気供給接続部３８とは反対側の端部に配置された内側円錐リング４４によって形成するようにすることもできる。この内側円錐リング４４は、第２の中空管３２に設けられた図示されていないねじ山にねじ嵌め可能なねじ山付ナット４６と次のように協働しており、つまりねじ山付ナット４６を締め付ける際に中空管３２が半径方向内向きに圧縮されるように協働しており、これによってギャップの大きさ、ひいては第１の中空管２２の外面と第２の中空管３２の内面との間に流出する漏れ空気の量を調節することができる。
【００２６】
図３に示された本発明の別の実施例によれば、シールエレメントは、第１の滑りシールリング４８によって形成されており、この第１の滑りシールリング４８は、第１の中空管２２の外面と第２の中空管３２の内面との間に配置されていて、かつ第１の中空管２２に取り付けられている。ここでは第１の滑りシールリングの取付は、たとえば図示されていないピンを用いて、第１の滑りシールリング４８の接着または別の形式で行うことができる。
【００２７】
図３に示されているように、追加的に第２の中空管３２に、第２の中空管３２の内面に対して第１の中空管２２の外面をシールする第２の滑りシールリング５０が配置されており、この第２の滑りシールリング５０は、有利には第２の中空管３２の端部をシールする閉鎖シールとして形成されている。
【００２８】
図３からさらに判るように、第１の滑りシールリング４８と第２の滑りシールリング５０とはリング状の中間室５２を規定しており、この中間室５２は、第１の接続孔５４を介して流れ的に第１の中空管２２の内側における空気貫流通路３０と接続されている。この場合リング状の第１の中間室５２は、有利には第２の中空管３２の拡径区分５６によって形成される。第１の滑りシールリング４８と、第２の中空管３２の縮径区分５８とによって形成されるリング状の第２の中間室６０は、第１の中空管と第２の中空管とが相対的に移動する際に、第１の滑りリング４８における自由な移動にとって必要であり、この第２の中間室６０は、リング状の第２の中間室６０を通気するために、第２の接続孔６２を介して周囲と流れ的に接続されている。
【００２９】
空気貫流通路３０に吸込空気を導入する場合、本発明の空気供給装置の前述の実施例では、第１の接続孔５４を介してリング状の第１の中間室５２に負圧が形成され、この負圧によって、第２の中空管３２と結合された第２の滑りシールリング５０は、負圧の作用によって第１の滑りシールリング４８に向かって押されるようになり、この第１の滑りシールリング４８は第１の中空管２２と結合されている。したがってリング状の第１の中間室５２において第１の接続孔５４を介して第１の滑りシールリング４８の横断面と第２の滑りシールリング５０の横断面とに作用する負圧が、第１の中空管２２と第２の中空管３２とを互いに軸方向で離間移動させようとし、この場合に作用する力の大きさは、第１の滑りシールリング４８の横断面もしくは第２の滑りシールリング５０の横断面によって規定される。第１の滑りシールリング４８の横断面と第２の滑りシールリング５０の横断面とを拡大することによって、本発明に基づいて、リング状の第１の中間室５２に形成される軸方向力を拡大することができ、これに対応して、横断面を縮小することによって、軸方向力を減少することができる。
【００３０】
本発明の有利な実施例では、吸着グリッパ８を移動させるためのサッカ伝動部材に、本発明の空気供給装置２０によって形成される追加的な力が作用しない。リング状の第１の中間室５２の横断面、つまり第１の滑りシールリング４８の横断面、もしくは第２の滑りシールリング５０の、リング状の第１の中間室５２を制限する横断面は、第２の中空管３２における空気貫流通路３０の有効横断面６４と実質的に同じ大きさを有しているので、軸方向力は実質的に相殺される。
【００３１】
本発明の別の実施例によれば、サッカ伝動装置が、該サッカ伝動装置に作用する圧力で負荷されるようになっており、リング状の第１の中間室５２の横断面は、第２の中空管３２における空気貫流通路３０の横断面６４よりも大きくなっているので、リング状の第１の中間室５２に形成される、第１の中空管２２と第２の中空管３２とを軸方向で互いに離間移動させようとする力は、横断面６４によって吸込空気に関して空気貫流通路３０に形成される、第１の中空管２２と第２の中空管３２とを互いに上下に重なるように接近移動させようとする対抗力よりも大きくなっている。したがって第１の中空管２２と第２の中空管３２とを通って保持装置の伝動装置に及ぼされる圧力が形成され、この圧力は、伝動装置に存在する遊びを克服するのに利用することができる。この遊びは、たとえば伝動装置の歯車の歯側面の遊びによって、またはヒンジの遊びによって生ぜしめられ、かつ原則として吸着グリッパ８の位置決め精度に不都合に作用するものである。
【００３２】
同様の形式で、第２の中空管３２における空気貫流孔の流動横断面６４に対して第１の中間室５２の横断面を減少することによって、空気貫流通路３０に吸込空気が作用する際に、第１の中空管２２と第２の中空管３２との間で両方の中空管を互いに上下に重なるように接近移動させる純−総合力（Netto-Gesamtkraft）が形成され、この力は保持装置６のグリッパ伝動装置に引張力を及ぼすために利用することができ、これによって既に記載したような形式で吸着グリッパの位置決め精度を高めることができる。
【００３３】
さらに本発明の装置２０は、印刷機の、吹出空気で負荷される空気力式の空気供給装置において吹出空気を供給するためにも使用することができる。そのような装置は、たとえば前述の軌道に沿って、印刷機の所定の部分たとえば胴、ドラム、または反転装置のグリッパ装置と共に移動する送風装置として形成することができる。
【００３４】
さらに本発明の装置は、枚葉紙輪転印刷機の給紙装置におけるサッカに空気を供給するために、またはウェブ輪転印刷機の折り装置における、吸込空気または吹出空気で負荷される空気力式の案内装置に空気を供給するために使用することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サッカ伝動装置を介して破線で示されたカーブ軌道に沿って同様に破線で示された様々な位置に移動可能な吸着グリッパの構成をしたシート保持装置に、吸込空気を供給するための本発明の空気供給装置を概略的に示す図である。
【図２】第２の中空管に対する第１の中空管のシールが、第２の中空管の端部を取り囲んで軸方向で移動可能な内側円錐リングならびにねじ山付きナットによって得られるような、本発明の空気供給装置の実施例を示す図である。
【図３】第１のシールエレメントおよび第２のシールエレメントが第１の滑りシールリングおよび第２の滑りシールリングによって形成されており、第１の滑りシールリングおよび第２の滑りシールリングがリング状の中間室を規定しており、中間室が接続孔を介して第１の中空管および第２の中空管の内側における空気貫流通路と流れ的に接続されているような、本発明の空気供給装置の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１枚葉紙輪転印刷機、２シート反転装置、４反転ドラム、６シート保持装置、８吸着グリッパ、１０シート、１２周面、１４対抗圧胴、１６保持アーム、１８カーブ軌道、２０空気供給装置、２２第１の中空管、２４第１の吸気供給接続部、２６接続管路、２８吸込空気源または吹出空気源、３０空気貫流通路、３２第２の中空管、３４長手軸線、３６両矢印、３８第２の空気供給接続部、４０滑りギャップ、４２ベローズ、４４内側円錐リング、４６ねじ山付ボルト、４８第１の滑りシールリング、５０第２の滑りシールリング、５２第１の中間室、５４第１の接続孔、５６拡径部分、５８縮径部分、６０第２の中間室、６２第２の接続孔、６４横断面

Claims

シートを処理する機械において機械エレメント（４）に対して移動可能なシート保持装置（６）に吸込空気または吹出空気を供給するための装置、たとえば枚葉紙輪転印刷機（１）の反転装置（２）において印刷機胴（４）の周から突出旋回可能な吸着グリッパ（８）に吸込空気または吹出空気を供給するための装置において、
吸込空気源または吹出空気源（２８）と流れ的に接続可能な第１の空気供給エレメント（２２）が設けられており、該第１の空気供給エレメント（２２）と協働して空気貫流通路（３０）を形成し、かつシート保持装置（６）と流れ的に接続された第２の空気供給エレメント（３２）が設けられており、
第２の中空管（３２）に対して、第１の中空管（２２）が、シールエレメント（４２，４８，５０，４４，４６）によって漏れ空気の流出からシールされており、
シールエレメントが、第１の滑りシールリング（４８）によって形成されており、該第１の滑りシールリング（４８）が、第１の中空管（２２）の外面と第２の中空管（３２）の内面との間に配置されていて、かつ第１の中空管（２２）に取り付けられており、
第２の中空管（３２）の内面に第２の滑りシールリング（５０）が取り付けられており、該第２のシールリング（５０）が、第１の滑りシールリング（４８）と協働して、第１の中空管（２２）の外面と第２の中空管（３２）の内面との間におけるリング状の中間室（５２）を制限しており、
リング状の中間室（５２）が、第１の接続孔（５４）を介して、第１の中空管（２２）の内側において吸込空気または吹出空気を案内する空気貫流通路（３０）と流れ的に接続されていることを特徴とする、シートを処理する機械において機械エレメントに対して移動可能なシート保持装置に吸込空気または吹出空気を供給するための装置。
第２の空気供給エレメント（３２）が、第１の空気供給エレメント（２２）に対して実質的に直線的に移動可能である、請求項１記載の装置。
第１の空気供給エレメントおよび第２の空気供給エレメントが、入れ子式に互いに入り込むように移動可能な第１の中空管および第２の中空管（２２，３２）を備えている、請求項１または２記載の装置。
第１の中空管（２２）の外面と第２の中空管（３２）の内面との間に、漏れ空気の流出を低減させる滑りギャップ（４０）が形成されるように、第１の中空管（２２）の外径が、第２の中空管（３２）の内径に実質的に相当している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
第１の中空管（２２）の外面と第２の中空管（３２）の内面とが、第２の中空管（３２）に対する第１の中空管（２２）の摩耗のない乾式運動を実現するようなそれぞれ異なる材料たとえば一方がプラスチックを有し、かつ他方が金属を有している、請求項４記載の装置。
シールエレメントが、ベローズ（４２）から形成されており、該ベローズ（４２）が、第１の中空管（２２）および／または第２の中空管（３２）を取り囲んでおり、該ベローズ（４２）が、第１の中空管（２２）と第２の中空管（３２）との間における漏れ空気の流出を防止している、請求項１記載の装置。
シールエレメントが、第２の中空管（３２）の端部を取り囲んで軸方向で移動可能な内側円錐リング（４４）とねじ山付ナット（４６）とを備えており、該ねじ山付ナット（４６）が、第２の中空管（３２）に配置されたねじ山にねじ止め可能であり、第２の中空管（３２）が、内側円錐リング（４４）の移動によって半径方向で圧縮されるようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
第２の滑りシールリング（５０）が、第２の中空管（３２）の端部に配置された閉鎖シールリングとして形成されている、請求項１記載の装置。
吸込空気または吹出空気によって、空気貫流通路（３０）とリング状の中間室（５２）とに形成される、第１の中空管（２２）に作用する軸方向力と第２の中空管（３２）に作用する軸方向力とが実質的に相殺されるようなサイズに、リング状の中間室（５２）の横断面と、第２の中空管（３２）における空気貫流通路（３０）の横断面とが形成されている、請求項１記載の装置。
吸込空気によってリング状の中間室（５２）に形成される、第１の中空管（２２）と第２の中空管（３２）とを互いに離間移動させる力が、吸込空気によって空気貫流通路（３０）に形成される、第１の中空管（２２）と第２の中空管（３２）とを互いに上下に重なるように接近移動させる力よりも大きくなるようなサイズに、リング状の中間室（５２）の横断面と、第２の中空管（３２）における空気貫流通路（３０）の横断面とが形成されている、請求項１記載の装置。
吸込空気によってリング状の中間室（５２）に形成される、第１の中空管（２２）と第２の中空管（３２）とを互いに離間移動させる力が、吸込空気によって空気貫流通路（３０）に形成される、第１の中空管（２２）と第２の中空管（３２）とを互いに上下に重なるように接近移動させる力よりも小さくなるようなサイズに、リング状の中間室（５２）の横断面と、第２の中空管（３２）における空気貫流通路（３０）の横断面とが形成されている、請求項１記載の装置。