(57)【要約】【課題】紙葉状刷本パイルを搬送かつ回転する装置を改良して、僅かな所要空間で事足りかつ比較的単純な構造を有しているように構成する。【解決手段】キャリッジガイド２０に沿って駆動装置１０によって動かされる搬送ユニット３０及び、紙葉状刷本パイル７０を保持する緊締クランプ６０と前記搬送ユニット３０とに作用結合する回転ユニット４０が装備されており、しかも前記回転ユニット４０が１本のレバーにレバーローラを有し、該レバーローラがカムガイド　に接触している形式の、紙葉状刷本パイル７０を搬送かつ回転する装置１００において、回転ユニット４０が、レバーの回転運動を緊締クランプ６０の回転運動に変換する伝動装置を有している。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジガイド（２０）に沿って駆動装置（１０）によって動かされる搬送ユニット（３０）及び、紙葉状刷本パイル（７０）を保持する緊締クランプ（６０）と前記搬送ユニット（３０）とに作用結合する回転ユニット（４０）が装備されており、しかも前記回転ユニット（４０）が１本のレバー（４２）にレバーローラ（４１）を有し、該レバーローラ（４１）がカムガイド（２１，２２，２４）に接触している形式の、紙葉状刷本パイル（７０）を搬送かつ回転する装置（１００）において、回転ユニット（４０）が、レバー（４２）の回転運動を緊締クランプ（６０）の回転運動に変換する伝動装置（４３，４４，４５）を有していることを特徴とする、紙葉状刷本パイルを搬送かつ回転する装置。
【請求項２】
伝動装置（４３，４４，４５）が、レバー（４２）の回転運動と緊締クランプ（６０）の回転運動との間に１：２の変速比を有している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
回転ユニット（４０）が搬送ユニット（３０）内に着脱可能に挿嵌される、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
搬送ユニット（３０）が、回転ユニット（４０）を挿嵌する案内エレメント（５１）を備えており、これに基づいて、前記回転ユニット（４０）が搬送ユニット（３０）に対して特定位置を有している、請求項３記載の装置。
【請求項５】
カムガイド（２１，２２，２４）が、短いカムガイド区分（２４）を有し、該カムガイド区分において回転ユニット（４０）が、緊締クランプ（６０）のほぼ１８０゜の回転を完全に行わせる、請求項４記載の装置。
【請求項６】
緊締クランプ（６０）が、第１搬送方向では紙葉状刷本パイル（７０）を載貨しており、かつ逆向きの第２搬送方向では紙葉状刷本パイル（７０）を載貨しておらず、かつ前記第１搬送方向ではカムガイド区分（２４）におけるカムガイド（２１，２２，２４）の勾配増分が、先ず最初のうちは前記第２搬送方向での勾配増分よりも少ない、請求項５記載の装置。
【請求項７】
カムガイド（２１，２２，２４）が短いカムガイド区分（２４）の領域外では片面だけ成形されている、請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
回転ユニット（４０）が、レバーローラ（４１）を有するレバー（４２）をカムガイド（２１，２２，２４）に対して予負荷するばねユニット（４９）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
回転ユニット（４０）が、回転終期に載貨時緊締クランプ（６０）の質量慣性を吸収するように設計されたばねユニット（４９）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
伝動装置（４３，４４，４５）が、１本の歯付きベルト（４４）と２個の歯付きベルト車（４３，４５）とを備えた歯付きベルト伝動装置である、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１に発明の上位概念として特定したように、キャリッジガイドに沿って駆動装置によって動かされる搬送ユニット及び、紙葉状刷本パイルを保持する緊締クランプと前記搬送ユニットとに作用結合する回転ユニットが装備されており、しかも前記回転ユニットが１本のレバーにレバーローラを有し、該レバーローラがカムガイドに接触している形式の、紙葉状刷本パイルを搬送かつ回転する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記の形式の装置は類型的には、綴じようとする紙葉状刷本パイル、或いはすでに綴じられている紙葉状刷本パイルを後処理装置において１つの加工ステーションから次の加工ステーションへ移動するために、或いは排紙部でスタッキングするために使用される。その場合に重要な点は、パイルの形で積み重なっている紙葉状刷本相互がその方位を喪失しないことである。さもないと例えば紙葉状刷本パイルの外縁加工時にエラーが発生するからである。或いは別のエラー、例えば針金綴じ、プラスチック綴じ或いは螺旋綴じ用のミシン穴の位置ずれが発生することがあり、その結果、相応の綴じエレメントを通す際に問題が生じる。
【０００３】
その場合、紙葉状刷本パイルを回転することは殊に厄介である。それというのは紙葉状刷本パイルが、個々の紙葉状刷本の位置ずれを充分に防止する必要のある回転モーメントに曝されているからである。更にまた紙葉状刷本パイルの回転及び搬送は概ね比較的大きな所要空間を必要とし、運動が複合した場合の所要空間は更に増大する。
【０００４】
従来技術に基づいて、製本ブロックを搬送かつ回転するための装置が多数公知になっている。例えば製本ブロック用の転回装置では、製本ブロックは、転回ユニットに装備された２本のエンドレス搬送ベルト間で搬送されるようになっている。製本ブロックが完全に２本のエンドレス搬送ベルト間に位置すると即座に、当該製本ブロックはこの位置に位置決めされ、転回装置全体が１８０゜回転すると、製本ブロックは再び解放されて移送される（例えば、特許文献１参照。）。勿論この公知の装置は、未綴じの紙葉状刷本パイルのためには余り適していない。それというのは製本ブロックは２本の搬送ベルト間で先ず斜面を登坂しなければならないからである。この場合、回転軸線は製本ブロック側面の一方の外縁に平行である。
【０００５】
別の搬送装置では、受容体上に緊締された紙葉状刷本パイルが選択的に１８０゜回転されるようになっている（例えば、特許文献２参照。）。該装置は回転力をレバーローラから導出し、該レバーローラは、定置のカムレールと選択的に接続することができ、かつレバーを介して回転軸に装備されている。回転軸は紙葉状刷本の平面に対して垂直であり、かつ垂線に対して微々たる偏差を有している。
【０００６】
可能な限りコンパクトな後処理装置における個々の構成要素の所要空間及びエネルギー需用量が決定的に重要なファクターとなる。紙葉状刷本パイル又は製本ブロックのための搬送装置は、１つの装置において多量の空間を独占している。その空間は、擦過移動する紙葉状刷本パイル及び該パイルを保持する搬送装置と衝突させないために、装置内部のその他のユニットによって利用することはできない。さもないと、時として装置内部に同一空間を必要とするユニットのコスト高な同期化が行われることになる。
【０００７】
紙葉状刷本パイルの回転によって、搬送／回転ユニットの所要スペースは付加的に拡大する。回転の回転軸線が紙葉状刷本面に対して垂直に、かつ紙葉状刷本パイルの搬送方向に対して直角に位置している場合に、概ね最小限の所要空間が必要になる。
【０００８】
【特許文献１】
欧州特許出願公開第１　１２２　１９８号明細書
【特許文献２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６　０８　８７０号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、紙葉状刷本パイルを搬送かつ回転する装置を改良して、僅かな所要空間で事足りかつ比較的単純な構造を有しているように構成することである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記課題を解決する本発明の構成手段は、請求項１の特徴部に記載したように、回転ユニットが、レバーの回転運動を緊締クランプの回転運動に変換する伝動装置を有している点にある。
【００１１】
本発明の装置によって得られる利点は、紙葉状刷本パイルを固定的に把持する緊締クランプを回転するのに必要な動力が、キャリッジガイドに沿っての直線的な搬送運動から完全に導出されることである。その場合に特に有利な点は、レバーローラを有するレバーの運動が、１つの伝動装置によって変換されることである。これによって緊締クランプの、実質的に１８０゜の回転が、レバーの比較的僅かな回転によって得られるので、その結果、特にカムガイド領域の構造が一層単純になる。カム運動を変換するために１つの伝動装置を使用することによって得られる顕著な利点は、緊締クランプの回転がレバーに対比して異なった角速度で実施されることに他ならない。これに基づいて特に緊締クランプの回転を著しく加速することが可能になる。有利な構成では伝動装置は、レバーの回転運動と緊締クランプの回転運動との間に１：２の変速比を有している。
【００１２】
本発明の有利な構成では、回転ユニットは搬送ユニット内に着脱可能に挿嵌される。この構成手段は、場合によって生じる保守作業、修理又は回転ユニットの交換のために有利であるばかりか、本発明の装置の組付けが簡便になる。搬送ユニットは、回転ユニットを挿嵌する案内エレメントを備えており、これに基づいて、前記回転ユニットは搬送ユニットに対して特定位置を有しているのが有利である。これによって回転ユニットを搬送ユニットに特に迅速かつ正確に、しかも反復可能に組付けることが可能になる。
【００１３】
本発明の装置の格別有利な構成では、カムガイドは、短いカムガイド区分を有し、該カムガイド区分において回転ユニットが、緊締クランプの実質的に１８０゜回転を完全に行わせるようにする。これによって緊締クランプの全回転、ひいては紙葉状刷本パイルの全回転が１つの特定部位で行われる。
【００１４】
これは、紙葉状刷本パイルの搬送経路の中央に位置しているのが有利であり、これによって、回転する緊締クランプは、回転を行うために出来る限りの空間を供与されることになる。それにも拘わらず回転の所要空間は同時に、この本発明の構成手段によって小さな空間域に集中される。特定の空間域における運動の集中によって一方では、全体として僅かな所要スペースを設定することが可能になる。また他方では、本発明の装置で使用するために設けられている多種多様のあらゆる寸法の紙葉状刷本パイルを、同一の部位で統一的に回転させることが可能になり、しかも紙葉状刷本パイルの所要空間に顕著なばらつきが生じることはない。紙葉状刷本パイルの回転並びに、これに伴う緊締クランプの回転を行うために設けられた空間は、本発明の装置で使用される紙葉状刷本の最大寸法を規定する。
【００１５】
カムガイドの中位カムガイド区分は、緊締クランプの質量慣性モーメントに関して最適化されているのが有利である。少なくとも紙葉状刷本パイルの回転或いは、場合によっては搬送装置内の第１位置から第２位置への移送が行われる場合には、緊締クランプ又は、紙葉状刷本パイル用の別のクランプ装置は載貨（パイル緊締）状態にある。さもなければ、紙葉状刷本パイルの送出される第２位置から、特に新たな紙葉状刷本パイルを受取るために第１位置へ復帰する場合には、緊締クランプ又は、紙葉状刷本パイル用の別のクランプ装置は無載貨状態にある。緊締クランプの質量慣性モーメントは、緊締クランプと荷重との複合体の質量慣性モーメントとは、紙葉状刷本パイルの質量慣性モーメント分だけ相違している。
【００１６】
その場合に最適化を得るために、載貨時の緊締クランプの回転が、無載貨時の緊締クランプの回転よりも低加速度で行われるように、カムガイドの中位カムガイド区分は成形されている。載貨時の緊締クランプの運動を第１搬送方向の運動と規定し、無載貨時の逆向きの緊締クランプの運動を第２搬送方向の運動と規定すれば、前記第１搬送方向ではカムガイド区分におけるカムガイドの勾配増分が先ず差し当たっては、前記第２搬送方向での勾配増分よりも少なくなるように構成することによって、有利に最適化が達成される。これによってカムガイドの中位カムガイド区分の非対称構造が生じるが、これは、載貨時の緊締クランプと非載貨時の緊締クランプとの間の非対称的な質量関係を考慮するものである。この構成手段に基づいて回転中に紙葉状刷本パイルのよりソフトな加速が得られることによって、紙葉状刷本の個々の頁のスリップを生ぜしめないためにパイルの個々の紙葉状刷本相互を圧着するために必要な、緊締クランプの所要保持力を低減することが可能になる。この保持力の低減化が重要であるのは例えば、搬送後及び緊締クランプの回転後に紙葉状刷本パイルに針金櫛綴じ、プラスチック櫛綴じ或いは螺旋綴じによって綴じ工程を施さねばならない場合である。この工程では適当な綴じエレメントが、個々の頁に設けられた穴列に通される。個々の紙葉状刷本の穴列はパイルにおいて合致されている。ところで紙葉状刷本パイルの回転時に個々の穴列の重なりがずれると、後続の綴じ工程において顕著な紛糾が惹起されることになる。従って個々の頁を確実に緊締することと、紙葉状刷本パイルの可能な限りソフトに回転することとが極めて重要になる訳である。
【００１７】
カムガイドは短いカムガイド区分の領域外では片面だけ成形されているのが有利である。これによって回転ユニットの適当な構成と相俟って、該回転ユニットは搬送ユニットから上向きに取り外すことが可能になる一方、搬送ユニットは依然としてキャリッジと連結されたままである。回転ユニットの取り外し可能性によって、本発明の装置の保守作業及び／又は組立作業が容易になる。
【００１８】
本発明の装置の有利な構成では回転ユニットは、レバーローラを有するレバーをカムガイドに対して予荷重をかけるばねユニットを有している。これは特にカムガイドの片面構成の場合に有利である。それというのは、これによってレバーローラとカムガイドとの連続的な接触が保証されるからである。
【００１９】
回転ユニットは、回転終期に載貨時緊締クランプの質量慣性を吸収するように設計されたばねユニットを有しているのが有利である。これは、前記の利点と相俟って回転動作をソフトに制動するために役立つ。このばねユニットは、レバーローラをカムガイドに対して予荷重をかける同一のばねユニットであるのが特に有利である。
【００２０】
本発明の装置の有利な構成では伝動装置は、１本の歯付きベルトと２個の歯付きベルト車とを備えた歯付きベルト伝動装置である。歯付きベルトは、その弾性によって運動を幾分緩衝するのに適している一方、歯付きベルトの歯は、歯付きベルト車におけるベルトのスリップを阻止する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００２２】
図１には、本発明の装置１００の全構造が示されている。該装置を運転するために必要な周知の、その他の駆動装置及び／又は案内機構及びカム円板は、単に概略的に図示されており、かつ一般的な形態で説明されているにすぎない。
【００２３】
図１に示したように、本発明の装置１００は、一端に駆動装置１０を装備したキャリッジガイド２０から成っている。該駆動装置１０、例えば電動モータは駆動式の変向案内ローラ１４を駆動する。この駆動式の変向案内ローラ１４と、キャリッジガイド２０の他端に配置された従動式の変向案内ローラ１６とを介して、１本の牽引ベルト１２が張設されている。駆動式の変向案内ローラ１４と駆動装置１０との間には、該駆動装置１０の出力特性に応じて、適当なトランスミッションを間挿しておくことも可能である。エンドレスの牽引ベルトには、ベルト結合部材３４（図２参照）がスリップ不能に装着されており、該ベルト結合部材を介して牽引ベルトの運動が搬送ユニット３０の運動に伝達される。
【００２４】
キャリッジガイド２０には搬送ユニット３０が可動に装着されており、該搬送ユニット自体は回転ユニット４０を支持している。該回転ユニットには緊締緊締クランプ６０が装備されており、該緊締クランプは紙葉状刷本パイル７０を固定的に緊締することができる。
【００２５】
搬送ユニット３０は回転ユニット４０及び緊締クランプ６０と共に、符号１，２で表した矢印の方向つまり第１搬送方向１もしくは第２搬送方向２に、キャリッジガイド２０に沿って運動する。その場合、緊締クランプ６０は原則として第１搬送方向１では紙葉状刷本パイル７０を載貨した状態にあり、また第２搬送方向２では無載貨状態にある。
【００２６】
図２には、本発明の装置１００の搬送ユニット３０が図示されている。搬送ユニット３０のフレーム３１は、殊に有利には鋼製又はアルミニウム製の複数本の四角形中空形材から製作されており、これに基づいて、搬送ユニット３０が軽量構造の場合、大きな安定性が得られるる。
【００２７】
フレーム３１には、玉軸受で支承された７本の転動ローラ３６が装備されており、この場合、球面状転動面を有するプラスチックで被覆された玉軸受であるのが有利である。各転動ローラ３６には、図示は省いたが当業者には公知の偏心輪が配設されており、製作誤差及び組立誤差を補正するため、かつキャリッジガイド２０に沿った転動ローラ３６のできるだけ摩擦の無い転動を保証するために、前記偏心輪を介して転動ローラ３６の位置を個別に調整することが可能である。
【００２８】
搬送ユニット３０のフレーム３１には、緊締クランプ６０の回転運動の終端位置用として２つのストッパ３７，３８が装備されていて、緊締クランプの運動を制限する。更にまた搬送ユニット３０のフレーム３１には、円錐尖頭を備えた位置決めピン３３が装備されており、該位置決めピンに回転ユニット４０が嵌装されるので、回転ユニット４０は、搬送ユニット３０に対して特定位置を有している。位置決めピン３３の円錐尖頭はその場合、回転ユニット４０と搬送ユニット３０との間の組付けを容易にし、かつ回転ユニット４０と搬送ユニット３０との間の正確な方位づけを保証する。
【００２９】
図３は回転ユニット４０の詳細図である。玉軸受を介してレバー４２に装備されたレバーローラ４１は、図４に示したカムガイド２１，２２，２４に沿って転動する。レバー４２は第１歯付きベルト車４３と結合されており、該歯付きベルト車をめぐって歯付きベルト４４が走行する。また該歯付きベルト４４は第２歯付きベルト車４５をめぐって走行する。歯付きベルト４４の張力はその場合ベルト張力調整器５２によって調整される。第１歯付きベルト車４３の歯数と第２歯付きベルト車４５の歯数との歯数比は２：１である。
【００３０】
第２歯付きベルト車４５は軸４６に装着されて回転し、該軸は他方の側で結合部材４７によって緊締クランプ６０に連結することができる。回転ユニット４０と緊締クランプ６０との間の正確な相互位置決めのために、緊締クランプ６０内に侵入する４本のピン４８が使用される。
【００３１】
回転ユニット４０はフレーム５０を有し、該フレームに沿って回転ユニット４０が搬送ユニット３０に連結される。また回転ユニット４０は、回転ユニット４０と搬送ユニット３０との間の正確な位置決めを保証するために案内ピン５１を有している。
【００３２】
回転ユニット４０は更にまた、ばねユニット４９を有している。緊締クランプ６０は正確に水平に位置決めされねばならないので、緊締クランプの位置は前記ストッパ３７，３８によって搬送ユニット３０上に特定される。回転ユニット４０、特にレバーローラ４１とカムガイド２１との間隔は、レバー４２が幾分より多く回転し、かつレバーローラ４１がカムガイド２１に圧着されるように設計されている。これによってシステム内のトレランスと回転が補償される。過剰行程分はばねユニット４９によって吸収されるので、緊締クランプ６０はストッパ３８，３９に対して、またレバーローラ４１はカムガイド２１に対して当接されている。
【００３３】
上述の個所では、レバー４２の第１の位置においてレバーローラ４１が載っている高位に配置されたカムガイド２１のカム区分に基づいて、ばねユニット４９の機能が説明された。搬送ユニット３０及び回転ユニット４０がキャリッジガイド２０の他方の側に位置している場合には、レバー４２は９１゜旋回されて、低位に配置されたカムガイド２２の下位に位置している。この場合には緊締クランプ６０は回転しているので、歯付きベルト４４における引張り関係は反転し、かつレバーローラ４１は下からカムガイド２２に圧着されることになる（最初に述べた例の場合と比較対照のこと）。
【００３４】
図４はカムガイド２１，２２，２４の詳細図である。カムガイド２１，２２，２４は、それぞれ片面だけ成形された２つの直線区分２１，２２から成っている。搬送ユニット３０が回転ユニット４０及び緊締クランプ６０と共に、図４に示したカムガイド２１の右側に位置すると、レバー４２は、前述のように予荷重を受けてカムガイド２１に当接している。
【００３５】
第１搬送方向１に運動すると、レバーローラ４１は中位のカムガイド区分２４の領域では、第１カム面２５に沿って案内され、それに伴ってレバー４２は９１゜旋回させられ、このレバー変換によって緊締クランプ６０は実質的に１８０゜回転させられる。緊締クランプ６０が中点を超えて旋回されると即座に、重量関係の変化に基づいてレバーローラ４１は、中位のカムガイド区分２４の領域において第２カム面２６に当接する。緊締クランプ６０の１８０゜以上の回転は、前記のストッパ３７，３８によって阻止される。次いでレバーローラ４１は、低位のカムガイド２２に沿って更に転動する。第２搬送方向２の帰路では、レバーローラ４１の運動、ひいては緊締クランプ６０の運動は反転する。
【００３６】
搬送ユニット３０が回転ユニット４０及び緊締クランプ６０と共に、図４に示したカムガイド２１の右側に位置している場合には、回転ユニット４０は、例えば保守目的のために簡単に上向きに取り外すことができる。
【００３７】
図４に示したように、カムガイド２１，２２，２４の構成は、カムガイド区分２４では非対称的である。第１カム面２５は第１搬送方向１では先ず、第２搬送方向２の第２カム面２６よりも低勾配を有している。これに基づいて、第１搬送方向１での載貨時緊締クランプ６０の回転は、第２搬送方向２での無載貨時緊締クランプ６０の回転よりもソフトに導入される。この第２搬送方向２での緊締クランプ６０の、よりアンソフトな操作が甘受されるのは、載貨時緊締クランプ６０の負荷を減少させ、ひいては紙葉状刷本パイル７０の滑落リスクを低下させる必要がないからである。第１搬送方向１での載貨時緊締クランプ６０の制動は、ばねユニット４９によって緩衝されるので、緊締クランプ６０が制動されても、パイル７０内の個々の紙葉状刷本のずれシフトが生じることはない。
【００３８】
中位のカムガイド区分に向かっての緊締クランプ６０の運動集中によって、該緊締クランプは、紙葉状刷本パイル７０の判型には関わりなく、常に同一部位で、かつ緊締クランプ６０を回転させるための付加的な駆動力なしに回転することができる。すべての回転運動は完全に搬送ユニット３０の駆動装置１０から導出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の概略的な斜視図である。
【図２】本発明の装置の搬送ユニットの概略的な斜視図である。
【図３】本発明の装置の回転ユニットの概略的な斜視図である。
【図４】本発明の装置の回転ユニットのカムガイドの概略的な斜視図である。
【符号の説明】
１　　第１搬送方向、　２　　第２搬送方向、　１０　　駆動装置、　１２　牽引ベルト、　１４　　駆動式の変向案内ローラ、　１６　　変向案内ローラ、　２０　　キャリッジガイド、　２１　　高位のカムガイド、　２２　　低位のカムガイド、　２４　　中位のカムガイド区分、　２５　　第１カム面、　２６　　第２カム面、　３０　　搬送ユニット、　３１　　フレーム、　３３　　位置決めピン、　３４　　ベルト結合部材、　３６　　転動ローラ、　３７，３８　　緊締クランプ用のストッパ、　４０　　回転ユニット、　４１　　レバーローラ、　４２　　レバー、　４３　　第１歯付きベルト車、　４４　　歯付きベルト、　４５　　第２歯付きベルト車、　４６　　軸、　４７　　緊締クランプの結合部材、　４８　　ピン、　４９　　ばねユニット、　５０　　フレーム、　５１　　案内エレメント、　５２　　ベルト張力調整器、　６０　　緊締クランプ、　７０　　紙葉状刷本パイル、　１００　　本発明の装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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