(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱製造機のロータリダイカッタにおけるアンビルの外周部に装着されたアンビルブランケットの表面を再生処理する表面再処理方法であって、
アンビルブランケットの表面を研磨するための研磨シリンダを、該アンビルと平行に回転可能に配設し、
箱の生産中に、該ロータリダイカッタが段ボールを切断しまたは折り目つけをしている時に、自動的に該研磨シリンダを該アンビルブランケットに近づけて接触させ、該アンビルブランケットの表面を研磨させて、研磨後に該アンビルブランケットから離し、
該研磨シリンダの該アンビルに対する相対的な位置に基づいて、演算処理手段により、該アンビルの直径を自動的に計算し、該直径の変化に応じて該アンビルの回転速度を自動的に調節して該直径の変化を補償する
ことを特徴とするアンビルブランケットの表面再処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の表面再処理方法において、一回の研磨動作につき、前記アンビルブランケットの表面から.0005 インチ（0.0127mm）乃至.002インチ（0.0508mm）を研磨することを特徴とするアンビルブランケットの表面再処理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表面再処理方法において、箱の生産中に所定の間隔で研磨工程を繰り返し、それにより前記アンビルブランケットが連続して表面再生処理されることを特徴とするアンビルブランケットの表面再処理方法。
【請求項４】
箱製造機のロータリダイカッタにおけるアンビルの外周部に装着されたアンビルブランケットの表面を再生処理する装置であって、
該アンビルと平行して回転するように取り付けられ該アンビルブランケットの表面を研磨するための研磨シリンダと、
コンピュータまたはプログラム可能な制御装置を用いて、該ロータリダイカッタの運転中に、所定の間隔で自動的にかつ繰り返し該研磨シリンダの位置を該アンビルブランケットに向かってまたは該ブランケットから離れるように位置調節して、該研磨シリンダを該アンビルブランケットと接触させ又は接触を解除する手段と、
該コンピュータまたはプログラム可能な制御装置を用いて、該ロータリダイカッタの運転中に、前記研磨シリンダのアンビルに対する相対的な位置を自動的に検出すると共に、該アンビルの直径を計算し、該直径の変化に応答して該アンビルの回転速度を自動的に変化させて該直径の変化を補償する手段と、
を備えたことを特徴とするアンビルブランケットの表面を再生処理する装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記研磨シリンダが該研磨シリンダの軸を中心として回転するように該研磨シリンダに装着された軸受けと、該軸受けを前記アンビルに向かってまたはアンビルから離れるように移動させる手段とを設けたことを特徴とするアンビルブランケットの表面を再生処理する装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記軸受けを移動させる手段にモータが使用されることを特徴とするアンビルブランケットの表面を再生処理する装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の装置において、前記アンビルの両側にフレームが前記研磨シリンダを回転可能に支持して配設され、該軸受けが該フレーム上をスライド移動するように取り付けられていることを特徴とするアンビルブランケットの表面を再生処理する装置。
【請求項８】
請求項６に記載の装置において、前記研磨シリンダのアンビルに対する相対的な位置を検出し、前記コンピュータまたはプログラム可能な制御装置に対して情報を出力するために前記モータに連係された符号器と、該コンピュータまたはプログラム可能な制御装置によって制御され、該アンビルの回転速度を変化させて該アンビルの直径の変化を補償する補償用モータと、を設けたことを特徴とするアンビルブランケットの表面を再生処理する装置。
【請求項９】
請求項６または請求項８に記載の装置において、前記軸受けを移動させる手段には、前記モータを自動的に始動し停止する手段が設けられたことを特徴とするアンビルブランケットの表面を再生処理する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、箱製造機におけるロータリダイカッタに使用されるアンビルブランケットの表面再処理方法とその装置に関し、特に箱製造機における段ボールに折り目をつけ及び／または切断するために使用されるロ−タリダイカッタのアンビルブランケットの表面を再生処理する表面再処理方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
箱製造機のロータリダイカッタは、ダイドラムまたはシリンダを含み、ドラムまたはシリンダの表面には、典型的に鋼製の定規よりなり、段ボールが２箇のドラムの間を通る際に、ドラムまたはシリンダ状のアンビル（衝撃を吸収するための機械器具）に対して、段ボールを切断しまたは折り目をつけるための切断ダイを有している。
【０００３】
アンビルは、アンビルシリンダの円周面上にアンビルブランケットを有し、そのブランケットは典型的にウレタン製であり、通常は厚さ.30 インチ（7.62mm）で幅10インチ（25.4cm）から20インチ（50.8cm）の切片で提供され回転及び取り替えを容易にしている。アンビルブランケットが、不規則面を呈し、ドラム上の鋼尺ダイからの繰り返しの接触により、細かく切れた状態になったときには、ロータリダイカッタの動作を停止し、箱製造機の生産の進行も停止しなければならない。
【０００４】
その際、ナイフまたは回転フライス工具またはといし車などの刃物は、ブランケットの表面の長手方向にそって移動しながら操作され、ブランケットを整え、平らにし、平滑にする。アンビルブランケットは、その厚さの略.010インチ（0.254mm ）から.020インチ（0.508mm ）がブランケット表面からトリミングされる。そのときアンビルブランケットの直径が測定され、アンビルのための速度補償器も調節される。アンビルの直径がトリミング操作によって減縮されているからである。
【０００５】
これに関連してアンビルの表面速度が段ボールにおけるダイカットの精度に影響することはよく知られている。理想的にはアンビルの表面速度は段ボールがダイカッタを通って進行するときの段ボールの速度に等しくすべきものである。しかしながら、アンビル表面における一定の磨耗によりアンビルの一定の直径を維持することは不可能であり、また、アンビルを整えるために生産を一時停止し、アンビルの直径を測定し、速度補償器を調節して、減縮した直径に従ってアンビル速度を変更することも、実際上不可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、従来の方法では、アンビルのブランケットの表面を再生処理のために箱製造機を一定時間停止させることを回避するために、やむを得ず、相対的に長い時間間隔で、アンビルのブランケットの表面から.010インチ（0.254mm ）ないし.020インチ（0.508mm ）をトリミングしている。その結果、箱製造機における従来のロータリダイカッタは、段ボールにおける切り目または折り目が不正確になり、アンビルブランケットの寿命が短くなる課題があった。
【０００７】
本発明の一の目的は、箱製造機における新規の改善されたロータリダイカッタを提供することであり、これは箱製造機に使用される従来のロータリダイカッタに伴う上記の問題点を解決するものである。
【０００８】
本発明の他の目的は、箱製造機のためのロータリダイカッタのアンビルブランケットの表面を再生処理またはトリミングするための新規の改善された方法及び装置を提供し、段ボールを切断し折り目をつけることの精度及び一貫性を改善することである。ここに含まれるのはアンビルの速度を自動的に調節して表面再処理中のアンビルから除去された表面材料を補償するための方法及び装置である。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、ロータリダイカッタのアンビルのブランケットをトリミングまたは表面再処理し、かつダイカッタが生産工程中に操作されるときに連携するアンビルの速度補償器を制御してそれにより生産を停止する必要性を回避するための方法及び装置を提供することである。
【００１０】
本発明のなお更に他の目的は、アンビルのブランケットの寿命を長くするロータリダイカッタの表面再処理またはトリミングをするための方法及び装置を提供することである。ここに含まれるのはブランケットの表面が使用中に不規則になったときに、表面材料の最小量、望ましくは.0005 インチ（0.0127mm）乃至.002インチ（0.0508mm）だけがアンビルのブランケットからトリミングされる方法及び装置である。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、アンビルのブランケットの表面再処理またはトリミングするための従来のロータリダイカッタに適用される方法及び装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の表面再処理方法は、箱製造機のロータリダイカッタにおけるアンビルの外周部に装着されたアンビルブランケットの表面を再生処理する表面再処理方法であって、アンビルブランケットの表面を研磨するための研磨シリンダを、該アンビルと平行に回転可能に配設し、箱の生産中に、該ロータリダイカッタが段ボールを切断しまたは折り目つけをしている時に、自動的に該研磨シリンダを該アンビルブランケットに近づけて接触させ、該アンビルブランケットの表面を研磨させて、研磨後に該アンビルブランケットから離し、該研磨シリンダの該アンビルに対する相対的な位置に基づいて、演算処理手段により、該アンビルの直径を自動的に計算し、該直径の変化に応じて該アンビルの回転速度を自動的に調節して該直径の変化を補償することを特徴とする。
【００１３】
また、その装置は、箱製造機のロータリダイカッタにおけるアンビルの外周部に装着されたアンビルブランケットの表面を再生処理する装置であって、該アンビルと平行して回転するように取り付けられ該アンビルブランケットの表面を研磨するための研磨シリンダと、コンピュータまたはプログラム可能な制御装置を用いて、該ロータリダイカッタの運転中に、所定の間隔で自動的にかつ繰り返し該研磨シリンダの位置を該アンビルブランケットに向かってまたは該ブランケットから離れるように位置調節して、該研磨シリンダを該アンビルブランケットと接触させ又は接触を解除する手段と、該コンピュータまたはプログラム可能な制御装置を用いて、該ロータリダイカッタの運転中に、前記研磨シリンダのアンビルに対する相対的な位置を自動的に検出すると共に、該アンビルの直径を計算し、該直径の変化に応答して該アンビルの回転速度を自動的に変化させて該直径の変化を補償する手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】
箱製造機のロータリダイカッタは、アンビルと並んで回転するように取り付けられた研磨シリンダを有し、研磨シリンダは、アンビルと同じ方向に回転しながら、アンビルの外周のアンビルブランケットと実質的に連続的に接触し、そのブランケットの表面を研磨して、表面を平坦に、水平に、平らにトリミングする。このようなアンビルブランケット表面の再生処理は、ロータリダイカッタの正常動作中に行われ、そのため生産が停止することはない。
【００１５】
研磨シリンダは、例えば研磨材のシート層を有し、研磨材はシリンダの表面にらせん状に巻き付けられシート層の裏側の接着材によりそこに接着される。研磨シリンダは、サーボモータ及びギヤボックス等の移動機構により、アンビルに向かってまたはアンビルから離れるように移動する。研磨シリンダのアンビルに対する相対的な位置が符号器によって検出され、符号器はコンピュータまたはプログラム可能な制御装置にその情報を送り、制御装置はアンビルの変化する直径及びその変化する直径を補償するために、アンビルに必要な速度変化の量を計算する。コンピュータまたはプログラム可能な制御装置は、速度変化を行うアンビルの駆動システムに接続され、制御動作を行なう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はロータリダイカッタ３０を設けた箱製造機の概略正面図を示している。ロータリダイカッタ３０の前段には２箇の印刷用組立体３２が配設され、各印刷用組立体３２は圧胴及び判胴を有している。段ボール３３は、先ず、送りロール３４により印刷用組立体３２に送られ、次に、判胴及び引っ張りロール３６によってロータリダイカッタ３０に輸送される。
【００１７】
ロータリダイカッタ３０は、切断用ダイシリンダ３８とアンビル４４を備え、アンビル４４は、アンビルシリンダ４０の外周にシートカバー状のアンビルブランケット４２を装着している。切断用ダイシリンダ３８とアンビル４４はそのローラ空隙に段ボール３３を受け入れ、段ボール３３は、図３に示すように、切断用ダイシリンダ３８の外周部に設けられた切断用ダイ又は鋼定規９によって切断されまたは折り目をつけられ、アンビル４４との間で切断される。
【００１８】
アンビル４４は、鋼製のシリンダドラムであるアンビルシリンダ４０と、典型的にウレタン製でアンビルシリンダ４０の外周面のまわりにカバー状に巻き付けられて固定されたアンビルブランケット４２とからなり、図３に示すように、アンビルブランケット４２はアンビルシリンダ４０の外周を被覆する。アンビル４４は、両側のフレーム１に軸受けを介して回転可能に支持され、任意のモータとギヤなどの任意の伝達手段により回転駆動される。
【００１９】
図１、図２に示すように、研磨シリンダ１６がアンビル４４と平行に配設され、アンビル４４と並んで回転駆動される。研磨シリンダ１６は、研磨材１７のシート層により被覆された円筒状の鋼コア体を有し、研磨材１７は研磨側と反対のシートの裏側に任意の適当な接着材によって接着される。研磨材１７の両端は、ねじによってシリンダ上の両端に固定されるクランプ片１５により、固定・保持される。研磨材１７は、例えば３Ｍ社によって販売されているような任意のタイプのものでよく、図３のように、シリンダの外周にらせん状に巻き付けられる。他の研磨面の例としては、研磨シリンダ上に研磨面を一体形成することもできる。
【００２０】
研磨シリンダ１６は、その両端に取付軸８、８ａを突設し、両側の取付軸８、８ａは、両側のフレーム１２、１２上に止め部材１８、１３を介して取り付けられた軸受け６、２０内に嵌入される。両側のフレーム１２、１２は、固定フレーム１０、１１にそって移動可能に配設される。図２に示すように、固定フレーム１０、１１の上部には、水平の棚部１０ａ、１１ａが設けられる。研磨シリンダ１６をアンビルシリンダ４０に向かってまたはそれから離れるように駆動するためのジャッキねじ機構２、２が、両側の棚部１０ａ，１１ａに取り付けられ、研磨シリンダ１６を位置決めする。
【００２１】
両側のジャッキねじ機構２の出力軸２ａが、各々フレーム１２、１２に接続さ、ジャッキねじ機構２によって並行移動するフレーム１２、１２によって、研磨シリンダ１６が移動する。図２のように、スロット４６、４６が固定フレーム１０、１１に各々設けられ、軸受け６、２０がそれらのスロット４６、４６内を移動し、軸受け６、２０を介して支持された研磨シリンダ１６がアンビルシリンダ４０に向かってまたはそれから離れる方向に移動可能である。
【００２２】
ジャッキねじ機構２はサーボモータ４によって駆動され、サーボモータ４はカップリング３によってジャッキねじ機構２の一端に接続され、ジャッキねじ機構２の他端は接続軸２４によって他のジャッキねじ機構２に接続され、それを駆動する。
【００２３】
他の例として、２箇のサーボモータを各々のジャッキねじ機構２、２用に使用することができ、この場合、接続軸２４は不要となる。図３に示すように、研磨シリンダ１６の取付軸８は、プーリ１４、ベルト２２、プーリ２１の組立体を介してモータ２３に連係され、モータ２３により研磨シリンダ１６が回転駆動される。モータ２３は、ロータリダイカッタ３０の動作中に、または後に説明する表面再処理動作中に連続的に駆動される。
【００２４】
運転中に、アンビル４４と同じ方向に回転する研磨シリンダ１６は、位置調整用のサーボモータ４によって、アンビルブランケット４２に対して徐々にその位置が変えられ、アンビルブランケット４２の全体が研磨され、平らで水平で平坦にトリミングされて、アンビルブランケット４２の表面が再生処理される。
【００２５】
アンビルブランケット４２の表面の再生処理が行なわれた後、研磨シリンダ１６はアンビル４４から後ろにさがるが、アンビル４４から離れる距離は例えば.010インチ（0.254mm ）である。新しい平坦で平らで水平なアンビルブランケット４２の表面を作るするためには、研磨シリンダ１６によってアンビルブランケットの深さのわずかに.0005 インチ（0.0127mm）ないし.002インチ（0.0508mm）を除去されるだけでよい。
【００２６】
このことは、表面の再生処理動作ごとに、アンビルブランケットの.010インチ（0.254mm ）ないし.020インチ（0.508mm ）を除去する従来のトリミング工具に対して著しい改善であり、本発明の研磨シリンダ１６を用いての研磨では、従来のトリミング工具を使用しての研磨のような不正確で一貫性のない切断や折り目づけの期間は生じない。
【００２７】
更に、生産進行中にロータリダイカッタ３０が段ボール３３上で動作している間に、研磨シリンダ１６はアンビルブランケット４２の表面を再生処理する。そのため、従来の表面再処理方法及びトリミング工具による研磨作業が半時間ないし１時間かかるのに対し、本発明の研磨シリンダ１６によりトリミングでは、わずかに約１分ないし２分でトリミングすることができ、アンビルブランケット４２の表面が再生処理される間にも生産は停止しない。
【００２８】
アンビルブランケット４２の表面の再生処理動作は、望ましい実施態様においてアンビル４４の約１万(10,000)回転ごとに開始される。その表面再処理動作は、オペレータの操作により、或はモータ２３、４とコンピュータの制御により、適当なタイミングで自動的に行なうこともできる。研磨シリンダ１６の研磨材１７が磨耗した場合、全体の研磨材１７は単純に除去されて新しいものと取り替えられる。このことは、従来の方法において使用される切断工具を取り替えまたは研ぐよりも経済的である。
【００２９】
更に、生産中に停止することなく、アンビルの速度を任意の従来のアンビル補償器を用いて変更し、再生処理により引き起こされるアンビル直径の減少を補償するために、研磨シリンダ１６の位置を使用することもできる。図４に示すように、研磨シリンダ１６を送るためのモータ４は、研磨シリンダ１６の位置を検出し、それをコンピュータまたはプログラム可能な制御装置５０に送るための符号器２５を備える。制御装置５０は、符号器２５から位置検出信号を取り込み、アンビルブランケット４２の直径の変化及びその結果としての速度変化を算出し、その速度変化に基づき補償用制御信号が速度補償用のモータ６０に出力される。コンピュータまたはプログラム可能な制御装置５０の出力側には、速度補償用のモータ６０又はその他の適当な従来のタイプの装置が接続される。速度補償用のサーボモータ６０等はアンビル４４の軸に補償機構を介して連係され、アンビル４４の直径に適合してアンビル４４の速度を変化させる。
【００３０】
非常に少量の材料がアンビル４４から表面再処理動作ごとに除去され、アンビルブランケット４２は平坦で平らで水平のままであるので、アンビル４４の正確な直径は研磨シリンダ１６の位置から決定される。ここに記載される実施態様において、アンビル４４には、その軸からの動力入力によって、アンビルの速度を加速しまたは減速するための一つのモータ又は軸と、補償器モータ６０が備えられる。他の実施態様において、アンビルはただ一のモータを備え、表面再処理の結果としてまたは新しいアンビルブランケットがアンビルの上に設けられた時に、モータは速度調節されアンビルの直径における変化を補償する。他の実施態様において、同じ作用効果はｖベルト滑車駆動システムにより達成することができ、それはアンビルその他の同様の可変速度機械駆動を駆動する滑車ベルトの直径を変化することによっても達成できる。
【００３１】
新しいまたは異なるアンビルブランケット４２がアンビルシリンダ４０に装着される時、箱製造機はもちろん停止される。新しいまたは異なるブランケット４２の装着後、研磨シリンダ１６は、その位置決めモータ４によって移動し、位置決めモータ４に高い負荷が検出されるまで、新しいまたは異なるアンビル４４にを接触させる。モータ４は、そのとき付勢を解かれ、研磨シリンダ１６の位置は、コンピュータまたはプログラム可能な制御装置５０によって演算され、新しいまたは異なるアンビルブランケット４２ｂの開始直径が算出され、記憶される。研磨シリンダ１６は、そのときアンビルブランケット４２からわずかな量例えば.010インチ（0.254mm ）だけ、後ろにもどされ、その間に僅かな隙間を作り、後ろにもどされた量は、コンピュータまたはプログラム可能な制御装置５０に記憶される。
【００３２】
そして、箱製造機の動作が開始され、アンビル４４の回転がある決定された量例えば１万回転を行なった時、研磨シリンダ１６の位置決めモータ４が自動的または操作員の手動により動作し、研磨シリンダ１６をアンビルブランケット４２に向けて移動させ、その表面を研磨して再生処理する。研磨シリンダ１６の移動量は、それが最初にアンビルブランケット４２から後ろに離された量に、所定のプログラムされた量望ましくは.0005 インチ（0.0127mm）乃至.002インチ（0.0508mm）を加えた量に等しい。
【００３３】
表面再処理動作の終了時、研磨シリンダ１６は上記と同じ量例えば.010インチ（0.254mm ）だけアンビルブランケット４２から自動的に後ろにもどされる。研磨シリンダ１６の移動量から、コンピュータまたはプログラム可能な制御装置５０はアンビル４４の直径の変化を計算し、それに基づいて制御信号を速度補償器モータ６０に送って、アンビル４４の速度を変化させ、それにより適正な表面速度が維持される。上記の表面再処理動作は、アンビルブランケット４２が完全に磨耗してしまうまで、或は箱製造機が停止されるまで繰り返され、アンビルブランケット４２が完全に磨耗した場合は、箱製造機は停止されて新しいアンビルブランケットが磨耗したものと交換される。上記の表面再処理動作は、そのときの新しい生産の進行の開始時に使用される。
【００３４】
上記のような作用効果に加えて、本発明は、新たな運転の準備のために、アンビルブランケット４２の表面から印刷インキを除去するために使用することができる。このことは、研磨シリンダ１６がアンビルブランケット４２の表面からほんのわずかの材料を除去するにすぎないという事実によって達成される。
【００３５】
更に本発明は、アンビル４４の寿命を延ばすものであり、それは表面再処理の際に極めて少量の材料を除去するだけであるということによるだけでなく、アンビルブランケット４２の表面を実質的に一定に平坦に保ち、それにより切断用ダイシリンダ３８のブレードによる浸透量を減少させることによる。
【００３６】
本発明の望ましい実施態様を上記に示し説明したが、本発明の変更は、請求の範囲に記載された範囲を逸脱しない範囲内において、本技術分野における通常の知識を有する者により明らかになるであろう。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアンビルブランケットの表面再処理方法とその装置によれば、アンビルと並行に配設された研磨シリンダを回転させ、研磨シリンダをアンビルブランケットに対して移動させると共に、アンビルブランケットの全長に渡って接触させ、アンビルブランケット及び研磨シリンダの回転時に、アンビルブランケットの表面を研磨するから、生産進行中にロータリダイカッタを停止させることなく、アンビルブランケットの表面の再生処理を行なうことができ、生産効率を向上させることができる。
【００３８】
また、その表面の再生処理は、アンビルブランケットの表面の約.0005 インチ（約0.0127mm）乃至約.002インチ（約0.0508mm）だけ研磨することにより行なわれ、極めて少量の材料を除去するだけであるから、短時間でその処理は完了し、従来のように、アンビルを整えるために生産を一時停止し、アンビルの直径を測定し、速度補償器を調節するような煩雑な作業を行なわなくても、ブランケットの表面を実質的に一定に平坦に保ち、段ボールを良好に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化するロータリダイカッタを組み込んだ箱製造機の概略図である。
【図２】本発明による研磨シリンダを組み込んだロータリダイカッタの一部の断面図である。
【図３】ロータリダイカッタ及び研磨シリンダ及びそこに取り付けられた駆動部材の斜視図である。
【図４】アンビル、研磨シリンダ、及び研磨シリンダのためのモータと符号器の組立体とアンビルのための速度補償器との間に接続されたコンピュータまたはプログラム可能な制御装置の概略図である。
【符号の説明】
１６−研磨シリンダ
１７−研磨材
３０−ロータリダイカッタ
３３−段ボール
３８−切断用ダイシリンダ
４０−アンビルシリンダ
４２−アンビルブランケット
４４−アンビル
【図１】
0004712162.tif 000002
【図２】
0004712162.tif 000003
【図３】
0004712162.tif 000004
【図４】
0004712162.tif 000005