(57)【要約】本発明は浮動紙継ぎ装置に関し、フレーム（１）と、フレーム（１）内を延びる水平軸（Ｌ１）の周りを回転可能なタレット（４６）と、タレット（４６）上に配置された複数のリールアーム（３，５；３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂ）とを備える。リールアーム（３，５；３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂ）のうちの少なくとも１つは、タレット（４６）上で軸方向に移動可能となっており、移動可能なリールアーム（３；３Ａ，５Ｂ）は、ペーパーロール（Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１’，Ｒ２’）用の少なくとも１つのチャック機構（３０Ａ，３０Ｂ；５０Ｂ）を保持し、少なくとも１つのチャック機構（３０Ａ，３０Ｂ；５０Ｂ）はペーパーロール（Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１’，Ｒ２’）の少なくとも１つを駆動する従動スピンドル（３２８，３２９）を有し、スピンドル（３２８，３２９）は、少なくとも１つのモータ（２０；２０Ａ，２０Ｂ）によって、少なくとも１つの動力伝達機構（２１〜２７）を介して駆動される。少なくとも１つのモータ（２０；２０Ａ，２０Ｂ）はフレーム（１）の外に配置され、動力伝達機構（２１〜２７）は、水平軸（Ｌ１）と同軸状に延びる同軸延伸装置によって駆動力をスピンドル（３２８，３２９）に伝達するように構成される。
2009542556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（１）と、
前記フレーム（１）内を延びる水平軸（Ｌ１）の周りを回転可能なタレット（４６）と、
前記タレット（４６）上に配置された複数のリールアーム（３，５；３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂ）とを備え、
前記リールアーム（３，５；３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂ）のうちの少なくとも１つは、前記タレット（４６）上で軸方向に移動可能となっており、
前記移動可能なリールアーム（３；３Ａ，５Ｂ）は、ペーパーロール（Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１’，Ｒ２’）用の少なくとも１つのチャック機構（３０Ａ，３０Ｂ；５０Ｂ）を保持し、
前記少なくとも１つのチャック機構（３０Ａ，３０Ｂ；５０Ｂ）は前記ペーパーロール（Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１’，Ｒ２’）の少なくとも１つを駆動する従動スピンドル（３２８，３２９）を有し、
前記スピンドル（３２８，３２９）は、少なくとも１つのモータ（２０；２０Ａ，２０Ｂ）によって、少なくとも１つの動力伝達機構（２１〜２７）を介して駆動されるように構成された浮動紙継ぎ装置において、
前記少なくとも１つのモータ（２０；２０Ａ，２０Ｂ）は前記フレーム（１）の外に配置され、
前記動力伝達機構（２１〜２７）は、前記水平軸（Ｌ１）と同軸状に延びる同軸延伸装置によって駆動力を前記スピンドル（３２８，３２９）に伝達するように構成されることを特徴とする浮動紙継ぎ装置。
【請求項２】
前記同軸延伸装置は軸または軸装置（２３，２４）であることを特徴とする請求項１に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項３】
前記軸装置（２３，２４）は入れ子式軸（２４）であることを特徴とする請求項２に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項４】
前記入れ子式軸（２４）は、外側動力伝達部（２３）に対して軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項５】
前記入れ子式軸（２４）は、内側動力伝達部（２５）に対して軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項３または４に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのモータ（２０）は、２つの前記スピンドル（３２８，３２９）の両方を駆動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項７】
回転を伝える前記同軸延伸装置は内側動力伝達ホイール（２６）に接続され、
前記内側動力伝達ホイール（２６）は少なくとも１つのエンドレスチェーンまたはベルト（２７）を介して前記２つのスピンドル（３２８，３２９）の両方を駆動し、
前記２つのスピンドル（３２８，３２９）のいずれか一方が前記モータ（２０）によって駆動されないようにするためのフリーホイール機構（２８Ａ，２９Ａ）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項８】
前記リールアーム（３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂ）のうちの少なくとも１つは、一対の分割アーム（３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂ）から構成される分割アーム構造であり、
第１のモータ（２０Ａ）によって一方の前記スピンドル（３２８）が駆動され、第２のモータ（２０Ｂ）によって他方の前記スピンドル（３２９）が駆動されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項９】
２つの前記リールアーム（３，５）は、それぞれ一対の分割アーム（３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂ）であることを特徴とする請求項８に記載の浮動紙継ぎ装置。
【請求項１０】
前記スピンドル（３２８，３２９）は、互いに斜めに配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の浮動紙継ぎ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮動紙継ぎ装置に関するものであり、この装置は、フレームと、このフレーム内を延びる水平軸の周りを回転可能なタレットと、このタレット上に配置された複数のリールアームとを備える。リールアームのうちの少なくとも１つは、タレット上で軸方向に移動可能となっている。リールアームは、ペーパーロール用の複数のチャック機構を保持する。これらチャック機構のうちの２つは、上記ペーパーロールをそれぞれ駆動する従動スピンドルを有しており、これらのスピンドルは、少なくとも１つのモータによって、少なくとも１つの動力伝達機構を介して駆動される。
【背景技術】
【０００２】
浮動紙継ぎ装置は、印刷産業において用いられる高度に発達した装置であり、連続する動作、例えば印刷ロールの交換などを可能とするものである。最近の浮動紙継ぎ装置は２つのアーム、例えば独立した駆動装置と芯テンション制御を備えている。今日において最も先進的なモデルは、４象限駆動および中断を特徴としており、最適なウェブのテンションを実現する。ウェブの制動機が少ないほど、重ね継ぎがシンプルになり、メンテナンスが楽になる。
【０００３】
しかしながら、この装置は複雑であり、ほぼすべての装置について個々に設計が必要となるため、コストが高くなる。このような浮動紙継ぎ技術の例としては、米国特許５，３３５，８７０号および米国特許５，４４５，３４１号がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した従来の問題点を除去または少なくとも最小にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明に係る浮動紙継ぎ装置は、フレームと、このフレーム内を延びる水平軸の周りを回転可能なタレットと、このタレット上に配置された複数のリールアームとを備える。リールアームのうちの少なくとも１つは、タレット上で軸方向に移動可能となっている。リールアームは、ペーパーロール用の複数のチャック機構を保持している。これらチャック機構のうちの２つは、上記ペーパーロールをそれぞれ駆動する従動スピンドルを有しており、これらのスピンドルは、少なくとも１つのモータによって、少なくとも１つの動力伝達機構を介して駆動される。上記少なくとも１つのモータはフレームの外に配置され、動力伝達機構は、前記水平軸と同軸状に延びる同軸延伸装置によって駆動力をスピンドルに伝達するように構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、浮動紙継ぎ装置のサイズおよびタイプによらず、駆動のためのモジュール化されたコンセプトとなるベースが提供される。
したがって、異なるサイズで提供される浮動紙継ぎ装置内で、同じ基本デザインを用いることが容易になる。その結果、かなりのコスト削減が実現される。さらに、パーツの種類が少なくなるので、より信頼性の高い装置を提供することができる。
本発明のさらなる態様は、以下の説明により明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】直線アームを用いた本発明に係る浮動紙継ぎ装置の縦正面図であり、一部を模式的な断面で示した図である。
【図２】図１に示す浮動紙継ぎ装置であって、異なる動作位置を示す図である。
【図３】図１および図２に示す浮動紙継ぎ装置の模式的側面図である。
【図４】分割アームを用いた本発明に係る浮動紙継ぎ装置の断面縦正面図である。
【図５】図４に示す浮動紙継ぎ装置の模式的側面図である。
【図６】図４および図５に示す浮動紙継ぎ装置であって、異なる動作位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明に係る浮動紙継ぎ装置の模式的断面正面図を示す。この図１に示す浮動紙継ぎ装置は、直線リールアーム３，５を有するタイプのものである。リールアーム３，５は、タレット４６上で軸方向に移動可能に配置されている。タレット４６はフレーム１の中心水平軸Ｌ１の周りに支持されて回転可能に配置されている。フレーム１は、左手側の側壁１０と、右手側の側壁１２と、中間ベース部１１とを備えている。タレット４６は、ハブ部４４，４８に接続された端板４５，４７を備えている。ハブ部４４，４８は、軸方向には移動不可であるが、図示しない軸受によってフレームの側部１０，１２に回転可能に取り付けられており、これによりタレット４６は軸方向には動かずに回転するようになっている。タレット４６の右手側側部は、モータ４０および動力伝達機構４１，４２に接続されており、これによりタレット４６の回転が制御される。モータ４０はフレーム１に取り付けられている。モータ４０は、溝付き従動ホイール４１を駆動し、この従動ホイール４１は、対応する溝付き従動ホイール４３に接触している。従動ホイール４３は従動タレットハブ４４に固定されている。タレット４６に固定されている動力伝達機構４２の一部は、溝付きホイール４３を含む。ホイール４３は右手側壁１２の外側に配置され、ハブ４４の反対側、すなわち壁１２の内側には、端板４５が配置されている。したがって、タレットの回転動力伝達機構４２は、タレット４６に固定されている端板４５を含み、さらにハブ部４４を含んでいる。端板４５はフレーム１内に位置しており、ハブ部４４は側壁１２を通って従動ホイール４３まで延びている。さらに、ハブ部４４は従動ホイール４３の環状部を越えて突き出ている。突出するハブ４４の外側端部の近傍および内側端部の近傍には、軸受２６がそれぞれ配置されている。これらの軸受２６の内側環状部は、軸２３，２４，２５の第１の部分２３を支持している。
【０００９】
軸２３，２４，２５は、スプラインを介して入れ子式に配列されている。スプラインは、中間軸２４を外軸２３の中空中心部内および内軸２５の中空中心部内で、軸方向に移動可能としている。外軸２３の外側端部の近傍には、溝付きホイール２２が固定されている。この溝付きホイール２２は、モータ２０により溝付きベルト２１を介して駆動される。モータ２０は、フレーム１の側壁１２の外側にて取付台１２Ａに固定されており、他のモータ４０に（直径に関して）干渉しない位置に配置されている。モータ２０の中心線Ｌ１からの距離は、好ましくは約２００〜１０００ｍｍであり、さらに好ましくは約３００〜７００ｍｍである。このような距離とすることにより、様々な種類およびサイズのモータを同じ位置１２Ａに取り付けるための十分なスペースを確保することができる。中間軸２４の外面に沿ってスプラインが配置され、内軸２３および外軸２５の内面には、それぞれ対応するスプラインが配置されている。これにより、モータ２０からのトルクは、ベルト２１、溝付きホイール２２、外軸２３、中間軸２４を介して、外軸２５に伝達される。内軸２５の外側端部の近傍には、溝付きホイールチェーン２６が固定されている。溝付きチェーンホイール２６はエンドレスチェーン２７を駆動し、さらにエンドレスチェーン２７は第１の従動チェーンホイール２８および第２の従動チェーンホイール２９を駆動する。従動チェーンホイール２８，２９は、それぞれ第１および第２のチャック機構３０Ａ，３０Ｂに連結されている。チャック機構３０Ａ，３０Ｂは、右手側の側壁１２に最も近いリールアーム上に配置されている。対応するチャック機構５０Ａ，５０Ｂは、タレット４６の他方側の第２のアーム５上に配置されている。チャック機構３０Ａ，３０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂは、それぞれ第１のロールＲ１および第２のロールＲ２を保持するために設けられている。第１および第３のチャック３３，５３は第１のロールＲ１を保持し、対応する第２および第４のチャックは第２のロールＲ２を保持する。以下の説明では、単に上側の一対のチャック機構３０Ａ，５０Ａについて詳細に述べ、他方の対については同一構造であるため省略する。
【００１０】
従動ホイール２８は、スピンドル３２８の外側端部に接続されている。スピンドル３２８と従動ホイール２８との間には、フリーホイールハブ２８Ａが配置されている。チャック機構３０Ａ，５０Ａは、軸受３４，５４が配置されるケーシング３１，５１を備えており、スピンドル３２８，５２はハウジング３１，５１内で回転自在となっている。チャック機構３０Ａ，５０Ａは、さらに把持機構（図示せず）を有しており、これによりチャック３３，５３はロールＲ１の中空芯を安全に把持し、かつ芯を放すことができる（それ自体は公知である）。
【００１１】
図２には、第１のリールアーム３が図１とは異なる位置に移動した状態が示されている。第１のアーム３をこの第２の位置に移動させることにより、異なるサイズのロールＲ１’，Ｒ２’を浮動紙継ぎ装置にセットすることができる。図２から分かるように、中間軸２４は入れ子式に外軸２５および内軸２３の中に移動し、これにより中間軸２４の端部２４０，２４０’は、外軸２５および内軸２３のそれぞれの中心部付近に位置する。動力伝達装置の他の部分は、それぞれが接続されている部品に関連してそれぞれの位置を維持する。
【００１２】
図３には、図１および図２に示す浮動紙継ぎ装置の模式的側面図が示されている。好ましい実施形態として、トルクを駆動チェーンホイール２３から従動チェーンホイール２８，２９に伝達するために、１つのエンドレスチェーン２７が用いられている。さらに、リールアーム３は、チャック機構３０Ａ，３０Ｂを、紙継ぎ装置の水平中心線Ｌ１から好ましい距離（通常は、５００〜１０００ｍ、好ましくはロールＲの半径＋取り出し用距離）だけ離れた位置に固定する支持機構３５を備えている。この支持機構３５は、タレット４６の軸方向に移動可能となっている。この目的のために、タレット４６は、水平案内バー６２を保持する水平梁６１を有している。水平案内バー６２は、水平梁６１の側部に配置され、内側を向いている。案内バー６２は、レール／軸受機構６０を支持しており、このレール／軸受機構６０は、対応する案内機構６４に連結されている。案内機構６４は、リールアーム３の支持機構３５に固定されている。したがって、リールアームの支持機構３５は、前記軸方向レール／軸受機構６２，６０，６４（それ自体は公知である）によって軸方向に移動可能となっている。タレット４６を回転させるモータ４０を駆動することによって、タレットおよびリールアーム機構３の全体を水平中心線Ｌ１の周りに図３の矢印に示すように回転させることができる。
【００１３】
図１乃至図３に示す浮動紙継ぎ装置の機能は次の通りである。直線リールアーム３，５が用いられているため、同じ幅のロールＲ１，Ｒ２を使用する必要がある。上側ロールＲ１がほどけていないと仮定すると、ロールＲ１が空に近くなるまで処理が継続される。それと連動して、タレット４６はモータ４０および対応する動力伝達機構４１，４２により回転され、これによりフルに巻かれたロールＲ２は接合位置に移動される。同時に、フルに充填されたロールＲ２はモータ２０および対応する動力伝達機構２１〜２９によって加速され、繰り出されているウェブの速度と同期する。フリーホイールハブ２８により、第１のロールＲ１に接続されているチャック機構３０Ａのスピンドル３２８は自由に回転する。これは、直径が小さい第１のロールＲ１が、直径が大きいロールＲ２よりも速い回転速度を必要とするからである。第２のロールＲ２が接合され（それ自体は公知である）、タレット４６が再び回転すると、チャック３３，３５を外し、そしてスピンドル５２，３２８を空のロールＲ１の中心芯の外に移動させることにより（すなわち、移動型チャック）、第１のロールＲ１の残った芯を取り出すことができる。その後、新たなロールが取り付けられ、中断されることなく処理が継続される。
図面から分かるように、図１と図２との違いは、第１のリールアーム３が異なる位置にあるのみである。しかしながら、入れ子式の中間軸２４により、他に違いを設ける必要がない。
【００１４】
図４，図５，図６には、本発明の第２の実施形態が示されている。本実施形態では、図１乃至図３に示されている直線アームに代えて、分割アーム３Ａ，３Ｂ，５Ａ，５Ｂが使用されている。図４乃至図６から明らかなように、図１乃至図３と全く同じ原理を用いてスピンドル３２８，３２９が駆動される。分割アーム構造の大きな違いは、２つの駆動装置、つまり２つのモータ２０Ａ，２０Ｂが必要となることである。第１のモータ２０Ａは右手側の１つのスピンドル３２８を駆動するためのものであり、第２のモータ２０Ｂは左手側のスピンドル３２９を駆動するためのものである。スピンドル３２８，３２９およびタレット４６についてのその他の駆動および動力伝達機構は同じである。したがって、図１乃至図３を参照して特徴部ついて説明したことの多くは、図４乃至図６にも関連することであり、対応する構成要素には同一または類似の符号を用いて示されている。既に述べたように、重要な相違点は、スピンドル３２８，３２９をそれぞれ駆動するための右手側の駆動装置２Ａと左手側の駆動装置２Ｂの両方を備えたことである。駆動されるスピンドル３２８，３２９は、浮動紙継ぎ装置の中心線Ｌ１に関して反対側に配置されている。このようにスピンドルを配置することにより、スピンドル３２８，３２９はそれぞれ独立して駆動され、第１のロールＲ１および第２のロールＲ２’の速度は独立して制御される。このような分割アーム構造とすることにより、第１のロールＲ１および第２のロールＲ２’は異なる幅を有してもよい。図示の例では、上側のロールＲ１は、第２のロールＲ２’の約半分の幅を有している。これは、左手側リールアーム５の分割アーム５Ａ，５Ｂを同じ軸方向位置に置き、その一方で他方のリールアーム３の分割アーム３Ａ，３Ｂを異なる位置に置くことで達成される。この例は、上側の分割アーム３Ａはその最も内側の位置（すなわち、タレット４６の中央近く）に配置されており、一方で、第１のリールアーム３の分割アーム３Ｂは最も外側の位置（すなわち、右手側の側壁１２の近く）に配置されている。したがって、フレーム１の右手側側壁１２の外側に取り付けられた右側モータ２０Ａは、スピンドル３２８による動力伝達を介して上側のロールＲ１を駆動する。この動力伝達は、図１乃至図３に示す動力伝達の基本原理と同じであるが、駆動チェーン２７Ａはスピンドル３２８の１つの駆動ホイール２８にのみ接続されている点で異なっている。同様に、他方のスピンドル３２９を保持する分割アーム５Ｂは同様の動力伝達機構により駆動される。この動力伝達機構に含まれる駆動チェーン２７Ｂも、単に１つの駆動チェーンホイールと１つの従動チェーンホイール２９との間に掛け渡されているのみである。直線アーム構造との更なる相違点は、それぞれのロールＲ１，Ｒ２’に対応してモータが設けられているので、フリーホイールハブを用いる必要が全くないという点である。
【００１５】
図５には、図４に示す分割アームの側面図が示されており、上側のロールＲ１のための駆動機構４Ａが示されている。図５から明確に分かるように、駆動チェーン２７Ａは、駆動ホイール２６Ａと従動チェーンホイール２８に掛け渡されているのみである。さらに、図５に示すように、分割アーム構造は、それぞれの分割アーム支持体３５Ａ，３５Ｂをタレット４６に取り付けるための改良された取り付け具を必要とする。また、同様の梁６１が用いられているが、各梁６１は、２つの側部を持つ案内バー６６を保持しており、分割アーム３５Ａ，３５Ｂ，５５Ａ，５５Ｂがそれぞれ独立して軸方向に移動可能となっている。案内機構は、図１乃至図３を参照して説明した原理と同じであり、具体的には、案内アーム３５Ａ〜５５Ｂの各側部の基部に設けられた軸受部６７Ａ，６７Ｂおよび対応する案内機構６８，６９を有している。
【００１６】
本発明によれば、次に示すような優れた効果が得られる。
・モータのサイズに依存しないリールアームの同一デザイン（モータは固定され、タレットと共に回転しない）
・フレームの「駆動側」を同一デザインとして異なるサイズのモータが使用可
・モジュール化したデザインによる、駆動装置のサイズや種類、ウェブのテンション、連結機器などに依存しない細部／機器の同一化
・大きなモータを簡単にフレームに取り付け／固定可
・滑り部での電力コネクタが不要であり、連結部が少なくて済むのでコスト削減可
・予備のパーツが少なくて済む、など。
【００１７】
本発明は、上述した内容のものに限定されず、特許請求の範囲によって定義される範囲内で変更が可能である。例えば、本発明に用いられる多くの機能は、種々の態様によって実現されることは、通常の知識を有する者であれば理解されよう。例えば、入れ子式の機能はスプライン以外の手段によっても実現可能であり、例えば、異なる組み合わせ断面形状であって、間に摩擦低減手段（潤滑剤など）を有するものが使用可能である。また、モータから軸、および軸から従動ホイールへの動力伝達は、公知の他の同様な機構によっても実現可能であり、例えば、溝付きベルト、歯車式動力伝達機構などが例として挙げられる。さらに、タレットについても、本発明の範囲から逸脱しない程度の広い範囲内で変更し得ることは、通常の知識を有する者であれば理解されよう。例えば、図示された中空の矩形状以外の断面を実質的に有する水平梁、リールアームを軸方向に調整／移動可能とする他の形式の案内機構、モータ駆動または手動によるリールアームの移動などを採用することができる。さらに、本発明の原理は、あらゆる好ましい駆動装置（例えば、１象限駆動、２象限駆動、または４象限駆動）や、様々なタイプの公知のチャック機構（例えば、両固定タイプのチャックスピンドルや移動型チャックスピンドル）などと協働して効果的に用いることができる。さらに、図１乃至図３に示す単一のエンドレスチェーン２７に代えて、溝付きホイールによってそれぞれ駆動される２つ（またはそれよりも多い）チェーンを用いてもよい。
【図１】
2009542556.tif 000003
【図２】
2009542556.tif 000004
【図３】
2009542556.tif 000005
【図４】
2009542556.tif 000006
【図５】
2009542556.tif 000007
【図６】
2009542556.tif 000008
【国際調査報告】
2009542556.tif 000009
2009542556.tif 000010
2009542556.tif 000011
2009542556.tif 000012