(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸のまわりを回転可能なドラム本体と、
前記ドラム本体内で回転可能な作動回転軸と、
前記作動回転軸に接続され該作動回転軸を動かすボックスカムフォロアと、
前記作動回転軸に接続されたくわえづめ受け部と、
前記作動回転軸に接続されたくわえづめと、
ボックスカムとを有し、前記ボックスカムは前記ボックスカムフォロアが追従する溝を有しており、前記ボックスカムフォロアは前記ボックスカムに追従するために前記ボックスカムの溝内に置かれており、前記くわえづめ受け部及び前記くわえづめは前記ボックスカム内における前記ボックスカムフォロワの移動によって可動である、くわえづめドラム装置。
【請求項２】
前記くわえづめ受け部と前記作動回転軸との間にくわえづめ受け部リンクをさらに有し、該くわえづめ受け部リンクは前記中心軸とは別の第１の回転軸を有している、請求項１記載のくわえづめドラム装置。
【請求項３】
前記くわえづめ受け部リンクは前記第１の回転軸のまわりを回転可能である、請求項２記載のくわえづめドラム装置。
【請求項４】
前記くわえづめ受け部リンクに接続された支持リンクをさらに有し、前記くわえづめ受け部リンクが前記くわえづめ受け部に接続されている、請求項２記載のくわえづめドラム装置。
【請求項５】
前記作動回転軸に支持されていると共に、前記支持リンクに接続されている従動リンクをさらに有する、請求項４記載のくわえづめドラム装置。
【請求項６】
前記くわえづめはラックピニオン歯車を介して前記作動回転軸に接続されている、請求項１記載のくわえづめドラム装置。
【請求項７】
前記くわえづめはばね付勢されている、請求項１記載のくわえづめドラム装置。
【請求項８】
前記くわえづめと前記ドラム本体との間に接続されているばねをさらに有する、請求項７記載のくわえづめドラム装置。
【請求項９】
中心軸のまわりを回転可能なドラム本体と、
前記ドラム本体の外周を移動可能なくわえづめと、
前記くわえづめと相互作用するくわえづめ受け部と、
第１のリンクによって前記くわえづめ受け部に接続され、前記第１のリンクとは異なる第２のリンクによって前記くわえづめに接続されている作動回転軸と、
前記作動回転軸に接続されているボックスカムフォロアとを有しており、前記ボックスカムフォロアはボックスカムの有する溝を追従して前記作動回転軸を回転させ、前記第１のリンクは前記作動回転軸の回転により前記第２のリンクに対して回転可能である、くわえづめドラム。
【請求項１０】
前記第１のリンクはくわえづめ受け部に接続されたくわえづめ受け部リンクと、前記作動回転軸に接続している従動リンクと、前記くわえづめ受け部リンクと前記従動リンクとを接続する支持リンクとを含んでおり、前記第２のリンクは前記作動回転軸に接続されているラックを含んでいる、請求項９記載のくわえづめドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に印刷機に関し、特に、印刷製品を搬送する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５、４４７、３０２号は紙製品をホッパー上のパイルから移動させる装置を開示している。この装置は一定の角速度で中心軸のまわりを回転する回転可能に取り付けられたくわえづめドラムを有している。このくわえづめドラムに隣接して、固定されたカムが強固に取り付けられている。カムフォロアがこのカムの外側に沿い、そしてこのカムフォロアの一端はくわえづめドラムとともに回転するリンクに取り付けられている。この回転するリンクはカム半径の変化がリンクを揺動させることができるようにピンのまわりを揺動可能であり、この結果、リンクの他端がばねを圧縮または伸張するようになっている。リンクのこの他端は、くわえづめとくわえづめ受け部が支持されたトグルアームを引き込むことができる他のリンクに接続されている。くわえづめドラムの運動として、トグルアームが、くわえづめとくわえづめ受け部が同じ方向に加速されるように引かれると、くわえづめは開く。くわえづめとくわえづめ受け部がくわえづめドラムに対して減速されると、くわえづめは閉じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この米国特許第５、４４７、３０２号の装置はリンク構造が複雑であるという欠点、特にばねがカムを付勢してカムフォロアに追従させる必要があるという欠点を有している。このばねの繰り返される圧縮と伸張は、過度の繰り返しによるばねのへたりを招くおそれがあり、また、装置全体が故障する恐れがある。高速時にはカム上のカムフォロアとくわえづめとがかみ合わないように保つ高いばね力が適切に維持されなければならない。カムフォロアがカムから外れると、くわえづめの誤動作または故障を引き起こすおそれがある。
【０００４】
さらに、くわえづめの力はトグルアームの変位にかかわらず比較的一定のままである。したがって、厚い製品を把持するには大きな把持力が必要になるが、同じ機械で薄い製品を取り扱う際に、この大きな把持力がこれら薄い製品を損傷するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、耐久性に優れ、改良された高速動作特性を有する回転式くわえづめドラムを提供することにある。付加的な、すなわち他の目的は、信頼性の高い回転式くわえづめドラムを提供することにある。さらに付加的な、すなわちさらに他の目的は、製品の厚さが増大すると、増大する把持力で把持する方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、中心軸のまわりを回転可能なドラム本体と、ドラム本体内で回転可能な作動回転軸と、作動回転軸に接続され作動回転軸を動かすボックスカムフォロアと、作動回転軸に接続されたくわえづめ受け部と、作動回転軸に接続されたくわえづめと、ボックスカムとを有し、ボックスカムフォロアがボックスカムに追従するためにボックスカム内に置かれている、くわえづめドラム装置を提供するものである。
【０００７】
本発明のボックスカムはカムフォロアの動きを制御および制限し、また、ばねによるカムフォロアの付勢を不要にする。
【０００８】
くわえづめ受け部はカムフォロアに接続された第１のリンクによって第１の軸のまわりに動かされ、また、第１の軸は作動回転軸の軸とは別なものであると有利である。作動回転軸は第２のリンクによってくわえづめに接続されていることが好ましい。
【０００９】
作動回転軸とくわえづめ受け部との間のリンクをカムフォロアとくわえづめの間のリンクから分離することによって、把持動作は例えば印刷製品のより円滑な取り出しが可能となるようにより良好に制御できる。
【００１０】
第２のリンクは直にカムフォロアに接続され、かつラックピニオン機構のラックを駆動し、このピニオンがくわえづめに接続されていると有利である。くわえづめ受け部は、第１のリンク、すなわちこの第１のリンクとカムフォロアとの間に直に接続された支持リンクによって駆動される第１のリンクに直に接続されていることが好ましい。
【００１１】
くわえづめは、ばねが、このばねと回転するドラムに取り付けられたばね支持部材との間に直に置かれることによってばね付勢されていることが好ましい。本実施態様では、このばねはくわえづめに対してのみ作用するので、このばねはコンパクトであり、従来技術に存在していた、加速による変形を避けることができる。さらに、このばねはくわえづめだけに作用するので、有利なことに、把持される製品がより厚くなった場合、この把持力は増大する。これによって、薄い製品に対して作用する初期負荷を小さくすることが可能であり、これらの薄い製品に与える損傷がより少なくなる。したがって、構成部品の損耗も抑えられ、また、システム全体で必要なトルクもより小さくて済む。
【００１２】
本発明は、さらに、中心軸のまわりを回転可能なドラム本体と、ドラム本体の外周を移動可能なくわえづめと、くわえづめと相互作用するくわえづめ受け部と、第１のリンクによってくわえづめ受け部に接続され第１のリンクとは異なる第２のリンクによってくわえづめに接続されたカムフォロアとを有するくわえづめドラムを提供するものである。
【００１３】
本発明は、さらに、ドラムを中心軸のまわりに回転させるステップと、カムフォロアをボックスカム内で動かすステップと、印刷された製品をカムフォロアに取り付けられたくわえづめで把持するステップとを含む、印刷された製品を把持する方法を提供するものである。
【００１４】
本願明細書中で用いられる「ボックスカム」という用語は、カムフォロアが追従し、カムを半径方向外側および半径方向内側の両方向に強制的に動かす溝またはスロットを有するカムとして定義されるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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。
【００１６】
図１は矢印１６の方向に中心軸１４のまわりを回転するドラム本体１２を有するくわえづめドラム１０を示している。くわえづめドラム１０は、中心軸１４のまわりを回転し、ドラム本体１２の中心に嵌合する駆動軸を有する駆動機構によって一定速度で駆動されることが好ましい。くわえづめドラム１０は支持リンク２２の一端に取り付けられたピン２０をさらに有する。支持リンク２２の他端には回転軸２６のまわりを回転可能なくわえづめ受け部リンク２４がピン２３によって回転可能に接続されている。
【００１７】
くわえづめ受け部２８はくわえづめ受け部リンク２４の一端に取り付けられている。くわえづめ受け部２８はゴムのような高摩擦材料で作られていることが好ましい。
【００１８】
くわえづめドラム１０の図示しない側部にあるカムフォロア１２０(図３)は、図１で示された側で、ピン２０によって支持リンク２２に取り付けられた従動リンク３０を支持する回転軸３２に接続されている。従動リンク３０は回転軸３２にクランプ固定されている。さらに、回転軸３２はラックピニオン機構のピニオン３６にかみ合ったラック３４を回転させる。ピニオン３６はくわえづめ端４２を有するくわえづめ４０が取り付けられた回転軸３８に接続されている。
【００１９】
くわえづめ端４２はドラム本体１２に接続されたばね支持部材４４に取り付けられたばね４６によって閉じた位置に付勢されている。
【００２０】
くわえづめ４０とくわえづめ受け部２８はドラム本体１２の外周にあるスロット４９の範囲内でドラム本体１２に対して移動可能である。
【００２１】
上述のくわえづめ機構と同様の機構の第２のくわえづめ機構６がドラム本体１２に関して１８０°の位置に置かれている。
【００２２】
このくわえづめ機構６は、一般的にくわえづめドラム１０の反対側でくわえづめ７を支持するために対称となっている。しかしながら、くわえづめドラム１０の反対側では、くわえづめ受け部リンク２４が軸すなわち回転軸２６によって動かされるので、くわえづめドラム１０のこの反対側には支持リンク２２と同じような支持リンクが不要になる。
【００２３】
図３に示すように、支持部材１３０は、図１では図示されていないくわえづめドラム１０の反対側では、回転軸３２の他端に取り付けられている。カムフォロア１２０は支持部材１３０に取り付けられており、また、図４に示すようにボックスカム５０内を動く。くわえづめドラム１０のカム側のくわえづめ受け部リンクは言及したようにくわえづめドラム１０を通って延びる回転軸２６によって動かされるので、このカム側には支持リンク２２と同じようなリンクは存在しない。
【００２４】
くわえづめドラム１０は以下のように作動する。すなわち、くわえづめドラム本体１４が回転するとき、カムフォロア１２０は図４に示したようなボックスカム５０内の溝５２に従う。カムフォロア１２０を収容するボックスカム５０はドラム本体１２の側部に位置している。内径５４の溝５２部分では、くわえづめ４０が開かれ、そしてくわえづめ４０とくわえづめ受け部２８はドラム本体１２の外周におけるスロット４９内で前方に向かって動く。
【００２５】
カムフォロア２０がより大きな半径５６を有する溝５２の部分に達したとき、カムフォロア１２０は半径方向の外側に向かって動き、図１に示すように回転軸３２を反時計まわりに回転させる。この後、支持リンク２２は、くわえづめ受け部リンク２４の一端を、図１で矢印で示すように回転軸２６を時計まわり方向に回転させるように引く。このようにして、くわえづめ受け部２８は回転するドラム本体１２に対して後方に(すなわち図１の矢印１６とは反対の方向に)動く。くわえづめドラム１０の反対側では回転軸２６がくわえづめ受け部リンクを動かし、くわえづめ７のくわえづめ受け部を同じように後方に動かす。
【００２６】
同時にカムフォロア１２０が回転軸３２を反時計まわりに動かすので、回転軸３２に取り付けられたラック３４は、図１に示すように反時計まわりに回転させられる。したがって、ピニオン３６は時計まわりに回転し、同様に回転軸３８も時計まわりに回転してくわえづめ４０を回転させる。したがって、くわえづめ端部４２はスロット４９内を後方に(矢印１６とは反対方向に)動き、そして、最終的にくわえづめ受け部２８上で閉じ、これによってホッパーのパイル上の印刷された製品を把持する。くわえづめドラム１０の反対側は、同じようなピニオン機構を作動させる、回転軸３２上に取り付けられた同じようなラックを有していてもよい。
【００２７】
ばね４６と、くわえづめ受け部２８に対するくわえづめ端部４２の位置決めによって、この閉じられた位置での把持強度が制御できる。ばね４６は、より厚い製品用の把持力を生じる。
【００２８】
図２は製品６０を把持するときのくわえづめ端部４２とくわえづめ受け部２８(図１)との動きを示している。カムフォロア１２０が位置２０Ａにあるとき、くわえづめ受け部２８は位置２８Ａにあり、また、位置４２Ａのくわえづめ端部４２から離れている。カムフォロア１２０が位置２０Ｂに移動すると、くわえづめ受け部２８は前方に向かって位置２８Ｂに移動し、くわえづめ端部４２は位置４２Ｂに移動する。カムフォロア１２０が位置２０Ｃに移動すると、くわえづめ受け部２８はスロット４９(図１)内を方向１６とは反対の方向に戻る。くわえづめドラム１０の、方向１６への動きは、くわえづめ受け部２８が方向１６にまだ動きつづけているように、この後方への動きよりもわずかに速いが、くわえづめドラム１０よりも遅い。これと同時にくわえづめ端部４２は位置４２Ｃに移動している。
【００２９】
カムフォロア１２０が外側に向かって位置２０Ｄに移動するときに、位置２８Ｄにあるくわえづめ受け部２８と位置４２Ｄにあるくわえづめ端部４２はホッパーのパイルからの製品６０を把持する。カムフォロア１２０が位置２０Ｅに移動するとき、この把持された製品６０は、くわえづめ端部４２とくわえづめ受け部２８がそれぞれ位置４２Ｅ、２８Ｅとなるように前方に移動させられる。
【００３０】
図４を参照すると、カムが内径５４に戻ったとき、カムフォロア１２０は内側に動き、そして製品６０を例えばコンベヤベルトに渡す。
【００３１】
米国特許第５、４４７、３０２号は、本願明細書にここでの引用によって取り入れられている。
【００３２】
くわえづめ受け部リンク２４の回転軸とくわえづめドラム１０の回転軸とは別なものであると有利であり、これによってより良好な把持特性が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のくわえづめドラムの内部を示す斜視図である。
【図２】印刷された製品をホッパーから把持する図１のくわえづめドラムを示す図である。
【図３】くわえづめドラムの、図１では図示されていない側面に取り付けられたカムフォロアを示す図である。
【図４】本発明のくわえづめドラム装置のボックスカムを示す図である。
【符号の説明】
６    くわえづめ機構
７、４０  くわえづめ
１０    くわえづめドラム
１２    ドラム本体
１４    中心軸
１６    矢印
２０、２３ピン
２２    支持リンク
２４    くわえづめ受け部リンク
２６、３２、３８    回転軸
２８    くわえづめ受け部
３０    従動リンク
３４    ラック
３６    ピニオン
４２    くわえづめ端部
４４    ばね支持部材
４６    ばね
４９    スロット
５０    ボックスカム
５２    溝
６０    製品
１２０  カムフォロア
１３０  支持部材
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ    位置
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ    位置
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、４２Ｅ    位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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