(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブを切断する切断刃と、
前記切断刃を支持し、エアーの供給により前記切断刃を切断位置の方向へ移動させる第１のエアー室とエアーの供給により前記切断刃を切断待機位置の方向へ移動させる第２のエアー室を備えたエアシリンダと、
エアーの供給を前記第１のエアー室と第２のエアー室とに切換える電磁弁と、
前記電磁弁と前記エアシリンダの前記第１のエアー室との間に配設され、カバー部材の開閉動作に応動し、カバー部材の開時に前記電磁弁から第１のエアー室へのエアーの供給を断つバルブと、
前記切断刃が切断待機位置に位置しているときに、前記エアシリンダのロッドの前記切断刃の切断位置方向への移動を規制する位置規制手段と
を有する
ことを特徴とする切断装置。
【請求項２】
前記バルブは、カバーの開閉動作により移動する軸を有するメカニカルバルブである
ことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記位置規制手段は、前記切断刃が切断待機位置に位置しているときに、前記エアシリンダのロッドの移動を規制し、前記第１のエアー室へのエアーの供給により前記ロッドの規制が解除される
ことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【請求項４】
前記位置規制手段は、前記エアシリンダのロッドに係合する方向に付勢され、前記切断刃が切断待機位置に位置しているときの前記エアシリンダのロッドと係合して当該ロッドの移動を規制し、前記第１のエアー室へ供給されるエアーにより前記ロッドとの係合が解除される
ことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切断装置に関し、特に巻紙輪転印刷機に付設される折機等に用いて有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
巻紙輪転印刷機（以下、印刷機と略称する）には、印刷後に乾燥、冷却されたウェブを所定の長さ毎に断裁したり、これを幅方向や長さ方向に折ったりする折機が備えられている。
【０００３】
ところで、印刷機ではなんらかの原因によりウェブが紙詰まりを起こしたり、断裁胴や折胴等に巻き付いたりすることがある。この状態で機械の運転が続行されると、折機入口においてはウェブが弛むこと、また折機内部においては過大な力が発生すること等から、思わぬ故障を誘発する虞がある。
【０００４】
そのため、従来より、フォーマーと断裁胴との間にウェブ切断装置を設け、紙詰まりや巻き付けが発生した時点で速やかにウェブを切断する技術が、特公平７−３３１９６号公報等で提案されている。
【０００５】
このウェブ切断装置は、ニップローラと折機胴群（断裁胴や折胴）との間に設けられており、切断刃（鋸刃）とアクチュエータ（エアシリンダ）を基本構成部材としている。紙詰まりや巻き付けの状態は電気的検出装置により検出し、印刷機の運転停止と同時にアクチュエータの作動によって切断刃が移動し、ウェブを切断して機外に排出する。尚、印刷ユニットを構成する版胴やブランケット胴はその重量、即ち慣性質量が大きいために急停止は難しく、ウェブの排出量は数十メートルになる。
【０００６】
ところで、紙通し時やウェブ切断装置の切断刃を交換する際に、ウェブ切断装置が誤動作しないように、従来では、図６に示すように、一対のエアシリンダ100 で駆動される切断刃101 の両端部にそれぞれ係脱自在な機械的なストッパ102 を設け、このストッパ102 を切断刃101 に係合させることで、切断刃101 の移動を阻止していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、紙通し時やウェブ切断装置の切断刃を交換する際には、その度毎に安全カバーを開けるなどしてストッパの切替え操作をする必要があるため、オペレータには負担が大きいと共に面倒であるという問題があった。また、安全カバーを開けたときに、ウェブ切断装置が誤動作した場合には、紙通しされているウェブが切断され、この場合には、再度紙通し作業を行わなければならないという問題もあった。さらに、エアシリンダ100 のピストンロッドが最も伸長されている状態で切断刃101 の非作動状態、すなわち切断待機状態を保持する場合には、停電等の異常事態の発生により、エアシリンダ100 に加圧エアーを供給するコンプレッサが停止した場合等、何らかの原因で、エアシリンダ100 内に充填されている加圧エアーが抜けた場合には、エアシリンダ100 のピストンロッドがこれに作用する切断刃101 の自重等により自然に縮退し、これに伴う切断刃101 の移動により切断刃101 でウェブを切断してしまう虞もあった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、誤動作を自動的かつ確実に防止してオペレータ等にかかる負担を軽減することができるとともに、切断刃の切断待機状態を確実に保持し得る切断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための第１の発明に係る切断装置は、ウェブを切断する切断刃と、前記切断刃を支持し、エアーの供給により前記切断刃を切断位置の方向へ移動させる第１のエアー室とエアーの供給により前記切断刃を切断待機位置の方向へ移動させる第２のエアー室を備えたエアシリンダと、エアーの供給を前記第１のエアー室と第２のエアー室とに切換える電磁弁と、前記電磁弁と前記エアシリンダの前記第１のエアー室との間に配設され、カバー部材の開閉動作に応動し、カバー部材の開時に前記電磁弁から第１のエアー室へのエアーの供給を断つバルブと、前記切断刃が切断待機位置に位置しているときに、前記エアシリンダのロッドの前記切断刃の切断位置方向への移動を規制する位置規制手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
第１の発明によれば、切断装置の誤動作が自動的かつ確実に防止され、オペレータ等にかかる負担が軽減される。また、位置規制手段によりロッドの位置が切断待機位置に規制されるので、切断刃が勝手に動作することを防止し得る。
上述の目的を達成するための第２の発明に係る切断装置は、第１の発明に係る切断装置において、前記バルブは、カバーの開閉動作により移動する軸を有するメカニカルバルブであることを特徴とする。
上述の目的を達成するための第３の発明に係る切断装置は、第１の発明に係る切断装置において、前記位置規制手段は、前記切断刃が切断待機位置に位置しているときに、前記エアシリリンダのロッドの移動を規制し、前記第１のエアー室へのエアーの供給により前記ロッドの規制が解除されることを特徴とする。
上述の目的を達成するための第４の発明に係る切断装置は、第１の発明に係る切断装置において、前記位置規制手段は、前記エアシリンダのロッドに係合する方向に付勢され、前記切断刃が切断待機位置に位置しているときの前記エアシリンダのロッドと係合して当該ロッドの移動を規制し、前記第１のエアー室へ供給されるエアーにより前記ロッドとの係合が解除されることを特徴とする。
【００１１】
【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き詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態を折機とともに示す要部側面図、図２は同じくエアー回路図である。両図に示すように、上部ニップローラ１→横ミシン胴２→下部ニップローラ３と送られてきたウェブ４は断裁胴５の断裁刃（図示せず）で所定の寸法に断裁されて折丁となり、この折丁が折胴６の折ナイフ（図示せず）とくわえ胴７のくわえ板及びくわえ顎（図示せず）との間で平行折りされて図外のチョッパー側に搬送されるようになっている。ここで、切断装置８は、上部ニップローラ１と横ミシン胴２との間に配設してあり、切断刃９と、この該切断刃９を動作させるアクチュエータとしての一対のエアシリンダ１０とからなる。
【００１３】
コンプレッサ等のエアー供給源からの加圧エアーは電磁弁１１を介して、エアシリンダ１０の伸び側と縮み側の二つのエアー室１０ｇ，１０ｈに選択的に切替供給される。そして、通常時には、伸び側のエアー室１０ｇに加圧エアーが供給されてそのピストンロッド１０ａがストロークエンドまで伸長され、切断待機状態となる。一方、かかる切断待機状態で縮み側のエアー室１０ｈに加圧エアーが供給されると、そのピストンロッド１０ａが縮退され、切断刃９がウェブ４の方向に移動してこのウェブ４を切断する。なお、切断刃９の移動機構に関しては後に詳述する。
【００１４】
前記電磁弁１１は制御ユニット１２からの駆動信号により切替制御されると共に、前記制御ユニット１２には、折機胴群で紙詰まりが発生した際に紙の有無を検出する紙検出センサ（近接センサ）１３からの検出信号が入力される。従って、紙検出センサ１３からの検出信号で折機胴群で紙詰まりが発生したのを検知した場合、制御ユニット１２は、エアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｈに加圧エアーが供給されるように電磁弁１１を切替制御する。
【００１５】
折機フレームの出入り口を開閉する安全カバー１４の内部にはこの安全カバー１４の開閉動作に応動するメカニカルバルブ１５が配設してある。また、このメカニカルバルブ１５は、前記電磁弁１１とエアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｂとを結ぶエアー回路の途中に配設してあり、前記安全カバー１４の開時にはエアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｈへの加圧エアーの供給を遮断すべく切替作動する。これは、安全カバー１４を開いた状態で所定の作業をする場合に切断刃９が動作して切断待機位置から移動するのを防止するためである。ここで、安全カバー１４が請求項１で言うカバー部材に相当し、メカニカルバルブ１５がカバー部材の開時にアクチュエータを動作不能にする制御装置に相当する。
【００１６】
安全カバー１４の開閉動作にメカニカルバルブ１５を応動させるための機構は種々考えられるが、その一例を図３に示す。図３（ａ）は安全カバー１４を閉じた通常時の状態、図３（ｂ）は安全カバー１４を開いた状態をそれぞれ示している。両図に示すように、図３（ａ）に示す状態では、メカニカルバルブ１５のスプール軸１５ａがドグ１６の面取り部１６ａに当接しており、このメカニカルバルブ１５は、図２中の左側のポートの状態となっている。一方、図３（ｂ）の状態では、メカニカルバルブ１５のスプール軸１５ａがドグ１６の円弧部１６ｂに当接しており、このメカニカルバルブ１５は、図２中の右側のポートの状態となっている。すなわち、ドグ１６は、安全カバー１４の内側面に固着されて当該安全カバー１４のヒンジ部を構成する軸１７にその中心部を支持してある。この結果、ドグ１６は、安全カバー１４の開閉動作に伴いこの安全カバー１４と一体的に回動して、その面取り部１６ａと円弧部１６ｂとが交互にメカニカルバルブ１５のスプール軸１５ａに当接するようになっている。このときドグ１６の中心から面取り部１６ａ迄の距離及び円弧部１６ｂ迄の距離は、円弧部１６ｂ迄の距離の方が大きいので、安全カバー１４を開いたときにはドグ１６がメカニカルバルブ１５のスプール軸１５ａを押して、図２中の左側のポートの状態から、同図中の右側のポートの状態へとポートの切替えを行う。
【００１７】
印刷機の運転時には、安全カバー１４が閉じられている。したがって、メカニカルバルブ１５は図２中の左側のポートの状態となっており、エアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｂに加圧エアーの供給が可能な状態となる。この状態で、折機胴群で紙詰まりが発生した場合には、制御ユニット１２により電磁弁１１が図２中の左側のポートに切り替えられる。これにより、メカニカルバルブ１５を介してエアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｈに、加圧エアーが供給されると共に伸び側のエアー室１０ｇが大気に開放され、切断刃９がウェブ４の方向に移動してウェブ４を切断する。
【００１８】
この結果、折機入口においてはウェブ４が弛むこと、また折機内部においては過大な力が発生すること等が防止され、これらに起因して思わぬ故障が誘発されることが回避される。
【００１９】
一方、紙通しやウェブ切断装置８の切断刃９を交換する際に、安全カバー１４が開けられると、メカニカルバルブ１５は図２中の右側ポートに切り替わり、エアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｈに加圧エアーの供給が不能な状態となる。従って、この状態で、紙検出センサ１３の誤検出等で制御ユニット１２により電磁弁１１が図２中の左側ポートに切り替えられたとしても、エアシリンダ１０の縮み側のエアー室１０ｈにはメカニカルバルブ１５によって加圧エアーの供給が阻止される。
【００２０】
図４は本形態に係るウェブ切断装置８の主要部を抽出して示す図で、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその展開正面図である。両図に示すように、エアシリンダ１０はその基端部をピン１８を介してフレーム１９に揺動可能に支持してある。また、エアシリンダ１０のピストンロッド１０ａの先端部はピン２０を介してレバー  ２１を回動可能に支持している。レバー２１はその基端部がピン２２を介してフレーム１９に揺動可能に支持してある。切断刃９はその左右の両側をレバー２１の先端部に固着して支持してある。かくして、エアシリンダ１０のピストンロッド１０ａが最も縮退した位置（図４（ａ）中の実線の位置）からこのピストンロッド１０ａを伸長すると、エアシリンダ１０はピン１８を中心として揺動しながらそのピストンロッド１０ａを伸長する。この結果、レバー２１はピン２２を回動中心として図４（ａ）中、反時計方向へ回動し、レバー２１とともに切断刃９を図４（ａ）に二点鎖線で示す位置まで移動する。この位置が切断待機位置であり、当該印刷機の運転時には、切断刃９がこの切断待機位置にある。かかる状態で紙検出センサ１３（図１参照。）により紙詰まり等の異常が検出された場合には、電磁弁１１（図１参照。）の制御によりエアシリンダ１０のピストンロッド１０ａを縮退させる。この結果、レバー２１がピン２２を回動中心として図４（ａ）中時計方向に回動し、切断刃９を同方向に移動させてウェブ４（図１参照。）を切断する。
【００２１】
ピストンロッド１０ａが最も伸長されている状態である切断刃９の切断待機状態において、何らかの原因で、エアシリンダ１０内に充填されている加圧エアーが抜けた場合には、前述の如く、ピストンロッド１０ａがこれに作用する切断刃９の自重等により自然に縮退し、これに伴う切断刃９の移動により切断刃９でウェブ４を切断してしまう虞がある。本形態は、かかる不都合を防止するため、ピストンロッド１０ａがストロークエンドの位置にあり、ピストンロッド１０ａを縮む方向へ移動させるエアー室１０ｈへの加圧エアーが排気されているとき、その位置でロックが掛かりピストンロッド１０ａの位置を保持するようになっている。かかる保持機構について詳言すると、次の通りである。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、ピストンロッド１０ａが伸長されてストロークエンドの近くまでくると、ピストンロッド１０ａの一端のテーパ部１０ｂがロックピストン１０ｃを押し上げる。ここで、ロックピストン１０ｃは、スプリング１０ｄのバネ力で常時図中下方に付勢されている。ピストンロッド１０ａがさらにストロークエンドに向けて移動した場合には図５（ｂ）の状態となり、ストロークエンド、すなわち切断待機位置では、図５（ｃ）に示す状態となる。この図５（ｃ）に示す状態では、ピストンロッド１０ａのテーパ部１０ｂに隣接する凹部である溝部１０ｅにロックピン１０ｃが嵌入した状態となり、ピストンロッド１０ａはこの位置で機械的にロックされる。このとき、ピストン１０ｆの伸び側のエアー室１０ｇの反対側のエアー室（縮み側のエアー室１０ｈ）は加圧エアーが排出されており大気圧になっている。
【００２３】
図５（ｃ）に示す状態で、ロックピストン１０ｃがあるエアー室（縮み側のエアー室１０ｈ）に加圧エアーが供給されると、この加圧エアーがロックピストン１０ｃをスプリング１０ｄのバネ力に抗して図中上方に押し上げピストンロッド１０ａのロック状態が解除される。すなわち、図５（ｄ）に示す状態になる。さらに加圧エアーの供給が継続されると、この加圧エアーがピストン１０ｆをピストンロッド１０ａの縮み方向に押す。この結果、ピストンロッド１０ａは、図５（ｄ）に示す状態から、図５（ｅ）に示すように、図中左方向に移動して切断刃９（図４参照。）でウェブを切断する。
【００２４】
エアーシリンダ１０は、上述の如きロック機構を有するので、このエアーシリンダ１０が切断待機位置にある状態で停電等の異常事態の発生により、エアシリンダ１０に加圧エアーを供給するコンプレッサが停止した場合等、何らかの原因で、エアシリンダ１０の伸び側のエアー室１０ｇ内に充填されている加圧エアーが抜けた場合には、図５（ｃ）に示すロック状態を解除することができない。縮み側のエアー室１０ｈへ加圧エアーが供給されないのでロックピストン１０ｃを上方に移動させることができないからである。すなわち、切断待機位置で待機しているピストンロッド１０ａは機械的なロック機構によりその位置を規制されており、これを解除するためには切断刃９を切断位置の方向へ移動させる縮み側のエアー室１０ｈへ加圧エアーを供給することができる状態となっていなければならない。
【００２５】
上述の如き実施の形態では、安全カバー１４の開閉状態をメカ的に検出しているため、ウェブ切断装置８が電気的な誤動作を起こすことがないので、切断刃９がウェブ４に対して前進移動してウェブ４を切断することが回避される。この結果、紙通し時やウェブ切断装置８の切断刃９を交換する作業を実行することができる。また、本形態によれば切断待機位置で待機しているピストンロッド１０ａは機械的なロック機構によりその位置を規制されており、当該切断待機位置にあるときに加圧エアーの圧力が低くなったとしてもピストンロッド１０ａがこれに作用する切断刃９の自重等により自然に縮退することがなく、したがって切断刃９が勝手に移動してウェブを切断してしまうということもない。
【００２６】
なお、本発明は上記各実施の形態にに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。特に、上記実施の形態では、ピストンロッド１０ａの伸び側がウェブ切断装置８の切断待機位置、縮み側がウェブ切断装置８によるウェブ４の切断位置となるように構成したが、この関係は逆でも良い。すなわち、伸び側を切断位置、縮み側を切断待機位置となるように構成しても良い。また、安全カバー１４の開閉状態を光センサ及び近接センサ等のセンサで電気的に検出し、このセンサの出力信号を制御部に供給して所定の信号処理をすることにより、安全カバー１４の開閉動作にメカニカルバルブ１５を上記実施の形態の場合と同様に応動させるように構成しても勿論良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明に係る切断装置によれば、切断刃と、該切断刃を支持するロッドを伸縮動作させるアクチュエータと、該アクチュエータの動作を制御する制御装置とを備えた切断装置において、切断待機位置に位置している前記ロッドの位置を規制する位置規制手段を有するとともに、前記制御装置はカバー部材の開閉動作に応動し、該カバー部材の開時に前記アクチュエータを動作不能にするので、切断装置の誤動作が自動的かつ確実に防止され、オペレータ等にかかる負担が軽減される。また、切断待機状態にある切断刃が勝手に移動してウェブ等を切断する等の不都合も防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態を折機とともに示す要部側面図である。
【図２】  本発明の実施の形態を示すエアー回路である。
【図３】  図１の安全カバーの開閉状態とメカニカルバルブの動作状態の関係を示す説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態に係る切断装置の主要部を抽出して示す図で、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその展開正面図である。
【図５】  エアーシリンダのピストンロッドのロック機構を説明するための要部断面図である。
【図６】  従来のウェブ切断装置の斜視図である。
【符号の説明】
１        上部ニップローラ
２        横ミシン胴
３        下部ニップローラ
４        ウェブ
８        ウェブ切断装置
９        切断刃
１０      エアシリンダ
１０ａ      ピストンロッド
１０ｂ      テーパ部
１０ｃ      ロックピストン
１０ｄ      スプリング
１０ｅ      溝部
１０ｆ      ピストン
１０ｇ エアー室
１０ｈ エアー室
１１      電磁弁
１２      制御ユニット
１３      紙検出センサ
１４      安全カバー
１５      メカニカルバルブ
１６      ドグ
１８      ピン
２０      ピン
２１      レバー
２２      ピン
【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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