(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの下側の搬送ベルト（２）と、前記搬送ベルト（２）の上に載る少なくとも１つのローラ（５，５’）とを有し、枚葉紙（１０）が前記搬送ベルト（２）によって前端ストッパ（３）に向かって搬送される、コンビネーション型折り機の中で移動する枚葉紙（１０）を位置決めする装置（１００，１００’）において、
少なくとも１つの前記ローラ（５，５’）は、折りナイフ（９）の位置に応じて、前記枚葉紙（１０）と接触する作動位置から、前記枚葉紙（１０）から持ち上げられた非作動位置へ移動でき、
前記ローラ（５）は、前記前端ストッパ（３）よりも前に配置されたセンサ（４）の信号に応じて、前記折りナイフが前記枚葉紙に当たる前に前記枚葉紙から持ち上げられ、
前記センサから前記前端ストッパ（３）まで前記枚葉紙（１０）が進むための時間と、予め設定された前記枚葉紙（１０）が安定するための時間と、の和に相当するタイミングで、前記折りナイフ（９）が作動されることを特徴とする、枚葉紙を位置決めする装置。
【請求項２】
複数のローラ（５，６）が前記搬送ベルト（２）の上に載り、前記ローラ（５）は共通の支持体（１２）に回転可能かつ揺動可能に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数のローラ（５’，６，１３）が前記搬送ベルト（２）の上に載り、前記ローラ（１３）は共通の支持体（１２）に回転可能かつ揺動可能に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ローラ（５，１３）はレバー（１１，１１’）を介して前記支持体（１２）に揺動可能に取り付けられている、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記レバー（１１，１１’）は連接棒（８）に取り付けられた連行ピン（７，７’）によって揺動可能である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記連接棒（８）は空気圧シリンダによって往復運動させられる、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ローラ（１３）は枚葉紙判型に応じて揺動する、請求項４から６までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記ローラ（５’）は前記前端ストッパ（３）に、または該前端ストッパ（３）の近傍に取り付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの前記ローラ（５’）はレバー（１１’）を介して揺動可能に取り付けられている、請求項１または８に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記ローラ（５’）の前記レバー（１１’）は制御部材（１４）によって揺動させられる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ローラ（５’）は、昇降部材（１６）のピストンロッド（２０）の軸方向に移動可能なフォーク（１５）に支持されている、請求項１または８に記載の装置。
【請求項１２】
前記フォーク（１５）は、回らないようにピン（１８）によって前記ピストンロッド（２０）に止められている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記昇降部材（１６）と前記フォーク（１５）の間に圧縮ばね（１９）が配置されている、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記昇降部材（１６）は空気圧シリンダである、請求項１１から１３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記昇降部材（１６）は電磁石である、請求項１１から１４までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
コンビネーション型折り機の中で移動する枚葉紙（１０）を位置決めする方法において、
ａ）前端ストッパ（３）の方向に枚葉紙を搬送するステップと、
ｂ）前記前端ストッパ（３）よりも前に配置されたセンサ（４）によって前記枚葉紙（１０）の前端の位置を判定するステップと、
ｃ）前記センサからの信号に基づき、前記センサから前記前端ストッパ（３）まで前記枚葉紙（１０）が進むための時間と、予め設定された前記枚葉紙（１０）が安定するための時間と、の和に相当するタイミングで、折りナイフ（９）を作動するステップと、
ｄ）前記センサからの信号に基づき前記枚葉紙（１０）を搬送ベルト（２）に対して押圧する少なくとも１つのローラ（５，５’）を前記折りナイフが前記枚葉紙に当たる前に持ち上げ、それによって、前記折りナイフ（９）が前記枚葉紙（１０）に当接したときに少なくとも１つの前記ローラが前記枚葉紙（１０）に接触しなくなるようにするステップと、
ｅ）前記枚葉紙（１０）が前記センサ（４）を覆わなくなったときに、少なくとも１つの前記ローラ（５，５’）を下ろすステップと、
を含むことを特徴とする、枚葉紙を位置決めする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項に記載されている、特にコンビネーション型折り機の中で移動するシート状の物体を位置決めする装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
組み合わされたバックル式およびナイフ式の折り機、すなわち、いわゆるコンビネーション型折り機では、平行な折り目は、第１の折りステーションにおいてバックル式折りの原理で折られるのに対して、これに続く直角方向の折り目は、垂直方向に作動する折りナイフによって行われる。そのために、折られた枚葉紙は、平行折りステーションの出口の後に、直角折りステーションへ、搬送ベルトによってスリップなしに運ばれる。実際にスリップのない搬送を保証するためには、搬送される平坦な物品を押さえつけて、搬送ベルトへ垂直方向に押圧しなければならない。そのために必要な垂直方向の押圧力を生成するために、荷重球（Belastungskugel）だけでなく案内ローラも利用される。このような荷重球システムは、たとえば特許文献１から公知である。しかしながら近年では、たとえば特許文献２に記載されている案内ローラの使用が広まりつつある。このような案内ローラは、荷重球システムに比べて、たとえば案内ローラによって正確な軌道の枚葉紙案内を実現できるという特別な利点を有している。
【０００３】
ナイフ式折り機で正確な折りを実行するためには、直角折りストッパの最も近くに位置する案内ローラが正確に位置決めされていることが必要であり、すなわち、枚葉紙が前端ストッパと案内ローラの間で「自由に」位置していることが必要である。これを保証するために、案内ローラは、枚葉紙後端の上にも折り丁の上にも直接載らず、かろうじて回転できるように位置決めされなくてはならない。このような種類の装置は、特許文献３から公知である。この文献には、動いているシート状の物体を押さえつけて荷重をかける装置が提案されており、物体を押さえつけるために、１つまたは複数の案内ローラが設けられている。案内ローラを正確に位置決めするために、これらの案内ローラのうちの少なくとも１つがマークを備えている。
【０００４】
今日、通常用いられているナイフ式折り機では、枚葉紙は固定のストッパに向って最大の生産速度で移動する。この移動の運動エネルギーは、枚葉紙にばねのように張力をかけ、その後、跳ね返りとして急激に解放する。跳ね返りのときに、枚葉紙は紙の進行方向と反対向きに動き、それによって位置がもはや正確に規定されなくなる。搬送ベルトは引き続き走行しており、跳ね返った枚葉紙を再び最大の速度でストッパに向けて駆動する。ストッパの方向におけるベルトと搬送装置の力が、枚葉紙の弾性力の結果として生じる跳ね返り力よりも大きくなるまでは、枚葉紙は長い間バウンドする。ある程度時間がたつと枚葉紙は静止し、ベルトはその下を通過する。この時、枚葉紙をナイフで折ることができる。
【０００５】
不安定なまま往復運動をしている枚葉紙が平坦かつ揃えられた状態でストッパの手前に位置するために必要とする時間が、考えられる生産能力を低下させる。
【０００６】
枚葉紙が続けて跳ね返ることができるほど、枚葉紙の「バウンド」はいっそう大きくなる。これは、枚葉紙が再び前方へと進むときに、枚葉紙が新たなエネルギーの供給を受けるからである。
【０００７】
ストッパによる枚葉紙の跳ね返りを防ぐために、折り丁の最終位置を固定するためのブラシを折り丁の後端に当接させること、または、ブラシ縁部（burstenleiste）を折り丁の上面に配置することが知られている。しかしながら、折り丁の上面を制動するブラシ縁部は、単位面積当たりの重量の小さい折り丁については全く不都合である。これは、対称な構成や、それに伴う均等な制動を可能にすることが難しいからである。そのうえ、ブラシまたはブラシ縁部の調整や位置決めには時間がかかる。
【０００８】
特許文献２により公知となっている案内ローラを用いれば、既に、多くの場合に枚葉紙の「バウンド」をかなり良好に防ぐことができる。しかしながら、速度が速く、かつ紙の重量が大きい場合には、このような案内ローラの作用だけでは十分ではない。
【特許文献１】ドイツ実用新案明細書第８４０６３９１号
【特許文献２】ドイツ実用新案明細書第９３０４２８１号
【特許文献３】ドイツ実用新案明細書第２９９０４７５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、枚葉紙の速度が速くかつ重量が大きい場合でも、枚葉紙がナイフ式折りユニットのストッパに当たったときに枚葉紙が安定するための時間を短くし、それと同時に、ナイフ式折りユニットで支障のない折りを行うことができる、新規な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１に記載の特徴事項を有する装置によって達成されるとともに、請求項１７に記載の各ステップを有する方法によって達成される。
【００１１】
１つの有利な実施態様では、枚葉紙１０は搬送ベルト２によって前端ストッパ３に向って搬送される。搬送工程のあいだ、少なくとも１つのローラ５，５’が搬送ベルト２もしくは枚葉紙１０の上に載る。それにより、前端ストッパに当たった後の枚葉紙のバウンドが低減する。
【００１２】
別の有利な実施態様では、枚葉紙１０はローラ５，５’，６，１３と搬送ベルト２との間で前端ストッパに向って搬送される。このときローラ５，６，１３は、共通の支持体に回転可能かつ揺動可能に取り付けられている。それにより、一方では、枚葉紙が搬送方向にちょうど正確に搬送されるように補助され、さらに、装置１００の実施態様では、前端ストッパに当たったときの枚葉紙の跳ね返りに対して好ましい影響を与え、装置１００’の実施態様では、判型に応じた調整が可能である。
【００１３】
ローラ５，５’が、折りナイフ９の位置に応じて、作動位置から非作動位置へ揺動することにより、枚葉紙１０とローラ５，５’との間の摩擦力によって折り工程に不都合な影響が生じない。
【００１４】
特に有利な２つの実施態様では、ローラ５または１３は、レバー１１，１１’を介して共通の支持体１２に揺動可能に取り付けられており、連接棒８に取り付けられた連行ピン７，７’によって揺動することができる。この実施態様は、特に簡単に製造可能かつ制御可能である。
【００１５】
別の実施態様では、連接棒８の往復運動はセンサの信号に応じて空気圧シリンダによって引き起される。この実施態様は、センサ４を前端ストッパ３に直接取り付ける必要がなく、前端ストッパよりも手前の所定の地点で枚葉紙１０を走査できるという利点を有している。残りの搬送時間は、制御信号を制御装置から折りナイフおよび空気圧シリンダへ送信するのに利用することができる。
【００１６】
さらに別の実施態様では、ローラ１３は枚葉紙判型に応じて揺動することができ、その場合、ローラ５’は前端ストッパ３に、または前端ストッパ３の近傍に取り付けられる。それにより、ローラ５’だけが周期的に動けばよい。それは、常に１つのローラ、すなわちローラ５’だけが枚葉紙の上に載り、バウンドが低減するからである。
【００１７】
さらに別の実施態様では、ローラ５’の周期的な動きは揺動レバー１１’を通じて行われるか、または、制御部材１４もしくは昇降部材１６を通じて行われる。これらの解決法は、いずれもローラ５’の簡単かつ迅速な位置調節を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１から図３に示すように、枚葉紙１０は導入板１を通って、搬送ベルト２の方向へばね（図示せず）で付勢されたローラ５および６によって、折りナイフユニットの前端ストッパ３まで搬送方向Ａに搬送される。枚葉紙１０は、常に長手方向中心が次の折りナイフ９に合わせて揃えられる（図３参照）。前端ストッパは、枚葉紙１０を前端のところで位置決めする。枚葉紙１０の運動エネルギーの結果、枚葉紙は搬送速度に応じて、前端ストッパに衝突した後にさまざまに跳ね返る。枚葉紙１０の跳ね返りを防ぐために、複数のローラ５が枚葉紙１０の上に配置されている。ローラ５は、紙の進行方向に、枚葉紙の判型に応じて常に少なくとも１つのローラが枚葉紙の上に載ることを保証する、所定の相互間隔を有している。
【００２０】
ローラ５は、枚葉紙１０が搬送されるときに、次の４つの主要な機能を果す。
【００２１】
１）ローラ５は、枚葉紙を搬送方向Ａに、ちょうど正確に前端ストッパ３まで案内する。
【００２２】
２）ローラ５は、折りナイフに当たる直前まで枚葉紙１０を押さえておく。このことは、それによって折りナイフのストロークを開始する際の遅延時間を短くできるという利点がある。
【００２３】
３）ローラ５の質量慣性は、枚葉紙が跳ね返ることによって引き起される回転方向の逆転を遅らせ、このことがひいては跳ね返りを制限する。
【００２４】
４）ローラ５と枚葉紙１０の間の摩擦力による結合は、枚葉紙が側方へずれることを防ぎ、このことは側方のストッパを用いる必要をなくす。
【００２５】
しかし、上に述べたような摩擦力による結合のために増大した、枚葉紙１０とローラ５との間の摩擦が、折り工程に不都合な影響を与えるので、ローラ５は実際の折り工程の妨げになる。したがってローラ５は、折りナイフ９が枚葉紙１０に当たる前に、図２に示すように枚葉紙１０から持ち上げられる。
【００２６】
ローラ５は、レバー１１を介して、共通の支持体１２に回転可能かつ揺動可能に取り付けられている。ローラ５は、図示しないばねによって、搬送ベルト２へ向う方向に付勢されている。支持体１２とレバー１１の間には、たとえば空気圧シリンダ等の図示しない装置によって往復運動（図４の矢印Ｄ参照）することができる連接棒８がある。
【００２７】
連接棒の上には連行ピン（Mitnahmestifte）７がある。連接棒が動くと、連行ピン７は、レバー１１と接触してローラ５を枚葉紙１０から持ち上げるか、または、レバー１１との係合が外れ、ばね力に基づいてローラ５が搬送ベルト２の方へ戻すように下ろされるかのいずれかとなる。
【００２８】
連接棒の運動と折りナイフの解放（リリース）は、たとえば光センサ（Lichttaster）として構成されていてもよいセンサ４の信号に応じて行われる。
【００２９】
入ってくる枚葉紙４の前端は、前端ストッパ３に取り付けられた、または前端ストッパ３の近傍に取り付けられたセンサ４を通過する。すると、センサ４が覆われる。前端ストッパ３からセンサ４までの経路は一定であり、既知である。折り丁１０の前端がセンサを覆った時点と、折りナイフ９が下方へ繰り出される時点の間の時間は、一方では、折り丁１０がセンサ４から前端ストッパ３まで進むときの時間に応じて決まり、他方では、折り丁が前端ストッパに当たって安定するための時間に依存して決まる。安定するための時間は、操作員が選択して設定することができる。折りナイフ９が下方へ繰り出される直前に、ローラ５は引張ロッドによって上方に向って揺動し、折り丁との接触が解消される。折り丁が導入板１の表面から離れた後（センサはもはや覆われていない）、ローラ５は再び下方に向って揺動する。すなわち、次の枚葉紙が前端ストッパの方向へ搬送される前に、折りナイフは引き上げられ、ローラ５は再び搬送ベルト２の上に下ろされる。
【００３０】
折りナイフと空気圧シリンダをリリースするための制御は、詳しくは示していない制御ユニットを通じて行われる。センサ４は、当然ながら、前端ストッパ３に直接取り付けられていてもよい。
【００３１】
図５（ａ）、図５（ｂ）、および図６には、本発明による別の装置１００’が示されている。この装置では、枚葉紙１０は導入板１を通って、搬送ベルト２によって前端ストッパ３まで搬送方向Ａに搬送される。枚葉紙１０の搬送は、搬送ベルトの上に載っているローラ６によって補助され、さらに、枚葉紙判型に応じて作動または非作動にすることができるローラ１３によっても補助される。このことについては、特に図７（ａ）〜図７（ｃ）の説明と関連して、後でさらに詳しく説明する。
【００３２】
前端ストッパに、または前端ストッパの近傍に、さらに別のローラ５’が取り付けられている。このローラ５’は、図示しないばねによって、搬送ベルト２へ向う方向に付勢されている。すなわち、枚葉紙１０が前端ストッパ３に向って搬送されるとき、ローラ５’は、枚葉紙が前端ストッパ３の近傍に達するとすぐに枚葉紙１０の上に載る。それによって枚葉紙の跳ね返りが減り、特に、枚葉紙が前端ストッパに当たったときに上に膨らんで波状になることが防止される。しかし、摩擦力による結合のために増大した、枚葉紙１０とローラ５との間の摩擦が、折り工程に不都合な影響を与えるので、１つのローラ５’（または複数のローラ５’）は実際の折り工程の妨げになる。したがってローラ５’は、折りナイフ９が枚葉紙１０に当たる前に、図５（ｂ）に示すように枚葉紙から持ち上げられる。
【００３３】
そのためにローラ５’は、レバー１１’を介して前端ストッパ３に、または前端ストッパ３の近傍に、回転可能かつ揺動可能に取り付けられている。
【００３４】
入ってくる枚葉紙１０の前端は、前記したのと同様に、前端ストッパに取り付けられた、または前端ストッパの近傍に取り付けられたセンサ４を通過する。このセンサは、枚葉紙がまだ前端ストッパに向う経路上にあるときに、すでに枚葉紙を検出する。前端ストッパ３からセンサ４までの経路は一定であり、既知である。したがって、折り丁１０の前端がセンサを覆った時点と、折りナイフ９が下方へ繰り出される時点との間の時間は、一方では、折り丁１０がセンサ４から前端ストッパ３までの経路を進むときの時間に応じて決まり、他方では、折り丁が前端ストッパ３に当たって安定するための時間に応じて決まる。安定するための時間は、操作員が選択して設定することができる。折りナイフ９が下方へ繰り出される直前に、ローラ５’は制御部材１４の動きに応じて上方に向って揺動し、折り丁との接触が解消される。この制御部材１４は、昇降シリンダ、電磁石などによって動かすことができる。
【００３５】
折り丁が導入板１の表面から離れた後（センサはもはや覆われていない）、ローラ５’は再び下方に向って揺動する。すなわち、次の枚葉紙１０が前端ストッパ３の方向に搬送される前に、折りナイフは引き上げられ、ローラ５’は再び搬送ベルト２の上に下ろされる。
【００３６】
すでに上に述べたように、枚葉紙１０の搬送を補助するために、別のローラ１３を搬送ベルト２の上に下ろすことができる。このローラ１３が、一方では折り工程の妨げとなる影響を与えないようにするために、また他方では、ローラ５’のように周期的に上方および下方へ動かさなくてもすむようにするために、これらのローラ１３は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、判型に応じて作動または非作動にすることが可能である。そのためにローラ１３は、レバー１１’を介して共通の支持体１２に揺動可能に取り付けられており、連接棒８に取り付けられた連行ピン７’によって揺動することができる。連接棒８の運動は手作業で、あるいは自動的に行うことができ、たとえば、詳しくは図示しない空気圧シリンダによって行うことができる。
【００３７】
図７（ａ）は、最小の枚葉紙判型のときのローラ１３の状態を部分的に示している。ローラ１３は、枚葉紙が前端ストッパ３に当たったときに、枚葉紙１０にもはや接触しないので、すべてのローラ１３が下りて搬送ベルト２の上に載ることができるように、供給装置の内部に配置されている。
【００３８】
図７（ｂ）は、中程度の枚葉紙判型のときのローラ１３の状態を部分的に示している。この判型では、搬送方向に見て下流側にあるローラは、枚葉紙が前端ストッパ３に当たっているときに、枚葉紙１０に接触する。したがって、連接棒８は、枚葉紙搬送方向Ａと反対向きに調節距離Ｇだけ動かされる。それにより、連行ピン７’がレバー１１’およびそれに伴うローラ１３を持ち上げる。
【００３９】
図７（ｃ）は、最大の枚葉紙判型のときのローラ１３の状態を部分的に示している。このような判型で、枚葉紙が前端ストッパに当たっているときに、ローラ１３が枚葉紙の上に載っていないことを保証するために、連接棒８が搬送方向Ａと反対向きに調節距離Ｈだけ動かされ、それにより、すべてのローラ１３が、レバー１１’に作用する連行ピン７’を介して持ち上げられる。本実施形態は、あくまでも一例として２つのローラ１３を示しているが、ローラ１３の数は任意に選択することができる。
【００４０】
図８（ａ）〜図８（ｄ）には、上に説明したようにレバー１１’によってではなく、しかるべき昇降部材１６によって直接に作動または非作動にすることができる、別のローラ５’の運動の過程が示されている。この別のローラ５’も、前端ストッパ３の近傍に取り付けられて作用する。本実施形態では、ローラ５’はフォーク１５に支持されている。フォーク１５は、ピストンロッド２０の軸方向に可動である。この運動は、フォーク１５の長孔１７によって可能になっている。フォーク１５は回転しないようにピン１８で止められている。一方の側はフォーク１５に支持され、他方の側は昇降部材１６に支持された圧縮ばね１９のばね力に基づいて、ローラ５’は搬送ベルト２に対して押圧される。搬送ベルト２が動くと、それによってローラ５’は回転して搬送力（Mitnahmekraft）を生成し、後にこの搬送力は、枚葉紙１０がローラ５’の領域内に入るとすぐに枚葉紙１０へ伝達される。
【００４１】
図８（ｂ）は、搬送ベルトの上に降下した状態のローラを示している。そして、枚葉紙が搬送ベルトの上で前端ストッパの方向にローラ５’を通り過ぎると、図８（ｃ）に示すように、枚葉紙はばね力に抗して、ローラをばねの変位Ｅだけ上方に押し上げる。そして枚葉紙１０が前端ストッパ３に当接すると、ローラ５’は昇降部材によってストロークＦだけさらに上方に向って動き、その結果、ローラ５’は、図８（ｄ）に示すように枚葉紙１０から持ち上げられる。この昇降運動は、枚葉紙が折りナイフによって、ここには詳しくは図示しない折りローラ同士の間に押し込まれる直前に生じる。昇降運動は、すでに上に説明したように、センサおよびこれに付属する制御部を通じて制御される。昇降部材としては、たとえば空気圧シリンダや電磁石などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】折りナイフが持ち上げられている、本発明による装置の主要部分を示す側面図である。
【図２】折りナイフが下ろされている、本発明による装置の主要部分を示す側面図である。
【図３】図１に示す本発明の装置の平面図である。
【図４】ローラのための位置調節装置を示す詳細図である。
【図５】（ａ）は、折りナイフが持ち上げられている、本発明による他の装置の主要部分を示す側面図、（ｂ）は、折りナイフが下ろされている、（ａ）に示す装置の主要部分を示す側面図である。
【図６】図５（ａ）に示す本発明の装置を示す平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はさまざまな判型の場合のローラの位置を示す側面図である。
【図８】（ａ）は他のローラを示す正面図、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）に示す他のローラの軸方向の運動の過程を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  導入板
２  搬送ベルト
３  前端ストッパ
４  センサ
５，５’，６，１３  ローラ
７，７’  連行ピン
８  連接棒
９  折りナイフ
１０  枚葉紙
１１，１１’  レバー
１２  支持体
１４  制御部材
１５  フォーク
１６  昇降部材
１７  長孔
１８  ピン
１９  ばね
２０  ピストンロッド
１００，１００’  装置
Ａ  枚葉紙搬送方向
Ｂ  最小の枚葉紙判型
Ｃ  最大の枚葉紙判型
Ｄ  往復運動方向
Ｅ  ばねの変位
Ｆ  ストローク
Ｇ  調節距離
Ｈ  調節距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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