(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉輪転印刷機（１）を形成する少なくとも２つの印刷装置群（２，３）を同期化するための装置であって、各印刷装置群（２，３）が、少なくとも１つの別個の駆動モータ（７，９）と歯車列とによって駆動されるようになっている形式のものにおいて、
印刷装置群（２，３）の間に、胴を駆動する別個に調整可能な駆動装置（１２）を備えた少なくともそれぞれ１つの引渡しステーション（１０）が設けられていることを特徴とする、印刷装置群を同期化するための装置。
【請求項２】
引渡しステーション（１０）を調整するために、角度測定センサ（７′，７″，９′，９″，１２′）が設けられている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
引渡しステーション（１０）を調整するために、枚葉紙エッジを監視するためのセンサが設けられている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
引渡しステーション（１０）が機械的に分離されている、請求項１記載の装置。
【請求項５】
引渡しステーション（１０）が面取りされた側を有している、請求項１記載の装置。
【請求項６】
引渡しステーション（１０）が衝突のない位置にもたらされるようになっている、請求項５記載の装置。
【請求項７】
引渡しステーション（１０）が渡し胴である、請求項１記載の装置。
【請求項８】
引渡しステーション（１０）が反転胴である、請求項１記載の装置。
【請求項９】
引渡しステーション（１０）が機械的に結合されている、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
歯面の当接を調整するために、トルク測定センサまたは角度測定センサ（７′，７″，９′，９″，１２′）が設けられている、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
輪転枚葉印刷機において、別個の駆動装置によって駆動された２つの印刷装置群（２，３）の間で、引渡しステーション（１０）によって印刷枚葉紙を同期的に引き渡す方法において、
両印刷装置群の間の引渡しステーション（１０）によって、先ず手前側の印刷装置群（２）に対する位相同期性を形成し、次いで、後ろ側の印刷装置群（３）に対する位相同期性を形成する、印刷枚葉紙を同期的に引き渡す方法。
【請求項１２】
手前側の印刷装置群（２）の歯車と引渡しステーション（１０）の歯車との間の歯面を、次いで引渡しステーション（１０）の歯車と後ろ側の印刷装置群（３）の歯車との間の歯面を規定された状態で当接させることにより、位相同期化を行なう、請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモータ駆動装置を備えた印刷機を駆動する装置および方法に関するものである。本発明は、枚葉紙印刷機を形成する少なくとも２つの印刷装置群を同期化するための装置であって、各印刷装置群が、少なくとも１つの別個の駆動モータと歯車列とによって駆動されるようになっている形式のものに関する。さらに、本発明は、別個の駆動装置によって駆動された２つの印刷装置群の間で、引渡しステーションによって印刷枚葉紙を同期的に引き渡す方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機が多重に駆動されることは次の特許明細書に基づき公知である。
【０００３】
１．相異なる印刷装置を結合する歯車列または駆動軸に、複数のモータが規定のトルクを供給する。歯車列によって、相異なる印刷装置の同期化が保証される。余剰トルクによって永続的な歯面の当接が生ぜしめられる。これにより、良好な印刷品質を保証しようとしている。この場合の欠点は、荷重トルクが常に変動することにより丁度必要とされるトルクの正確な供給を保証することはできないので、歯車の弾性変形が既に印刷品質を顕著に悪化させることである。相応の装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第１５６３５９１号明細書に基づき開示されている。
【０００４】
２．印刷装置は複数の別個の区分に分けられている。これらの区分は個別駆動装置によって駆動されて、これらの印刷装置区分内部では歯車の弾性変形が僅かしか生じないようになっている。個々の印刷装置区分は互いに同期化されて、枚葉紙の正確な引渡しが保証されるようになっている。このような装置の欠点は、これらの個々の印刷装置区分が、付加的に１回転にわたって見て異なる荷重トルクを受け止める、極めて大きな質量を有していることにある。このことから、個別駆動装置を備えた印刷機でよく知られている良好な印刷品質を得るためには、極めて複雑な調整が必要となる。選択的に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１３７９７９号明細書においては、本来の調整を、角同期的な印刷枚葉紙引渡しに限定することが提案されている。すなわち、引渡し点を巡る所定の角度範囲においてだけ調整が行なわれ、このような角度範囲以外では、回転数はコンスタントに維持されるだけである。これにより、調整のための時間的な条件は軽減されるが、しかし回転質量は不変に大きいままである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来技術の欠点が改善されるような装置および方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、印刷装置群の間に、別個に調整可能な駆動装置を備えた少なくともそれぞれ１つの引渡しステーションが設けられているようにした。
【０００７】
さらに上記課題を解決するために本発明の方法では、両印刷装置群の間の引渡しステーションによって、先ず手前側の印刷装置群に対する位相同期性を形成し、次いで、後ろ側の印刷装置群に対する位相同期性を形成するようにした。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の利点は、別個に駆動される引渡しステーションによって、印刷機が分離されると共に、簡単に調整可能であり続けることにある。
【０００９】
分離部の手前および後ろに残された印刷装置群はそれぞれコンベンショナルな歯車列によって互いに結合されており、それぞれ１つの駆動装置を備えている。このような分離によって、相並んで列を成す印刷装置は好適な振動特性を有している。つまり印刷装置群の共振周波数は、最大の生産速度においてなおも励振が生じないほどの高さを有している。このような駆動装置の調整は、正確な位相で枚葉紙の引渡しを行なうために、さほど正確には互いに調和する必要はない。すなわち、位相ずれは引渡しステーションによって補償することができる。これにより、引渡しステーションの前後の印刷装置の駆動装置に迅速な調整干渉を行なうことは必要でない。これにより調整によって生ぜしめられる振動が回避され、印刷機は良好な印刷結果をもたらす。分離された印刷装置の位相ずれの発生は、引渡しステーションの調整によって補償される。すなわち引渡しステーションは、手前側の印刷装置群から枚葉紙を位相同期的に受け取り、後ろ側の印刷装置群に引き渡すために回転運動中に位相位置を補正し、枚葉紙を位相同期的に後ろ側の印刷装置群に引き渡す。
【００１０】
引渡しステーションの質量は小さく、手前側および後ろ側に位置する印刷装置群には機械的な作用は及ぼされないので、引渡しステーションの迅速な調整が可能となる。付加的にこのために、僅かな荷重トルクに基づき好適な調整特性を有するモータが使用されてよい。このためには、駆動装置が引渡しステーションの軸に直接的に取り付けられると特に好適である。
【００１１】
引渡しステーションは例えば渡し胴によって実現される。従来技術からは、この渡し胴を等回転比（eintourig)で形成することが公知である。つまりこの場合印刷胴および渡し胴の展開（枚葉紙および溝）した状態が等しい。さらに、この渡し胴は、いわゆる貯え胴として構成することもできる。この場合印刷胴は半速回転比(halbtourig)または３分の１速回転比(dritteltourig)で形成されており、ひいては印刷胴の２倍または３倍の円周を有している。いずれにしても、渡し胴の円周は、印刷胴の円周と整数比を成している。
【００１２】
機械的な結合を取り除くことにより、この整数比は必ずしも必要でなくなる。これとは異なり、渡し胴が例えば２と２分の１倍の円周を有することにより、位相の補正を行なうことができる回転角度範囲が大きくなるという利点が得られる。溝により生ぜしめられた、２つの枚葉紙の間の間隙を位相の補正のために使用することも考えられる。
【００１３】
例えば、引渡しステーションは枚葉紙の引取り後、手前側の全ての胴と同じ周速で回転する。これにより、枚葉紙はその搬送媒体に対する相対運動を行なわず、ひいては汚れのおそれがない。枚葉紙が印刷ギャップの外部もしくは引渡し側の印刷装置の当接面の外部に位置すると、その間、渡し胴の位相を後続印刷装置群の位相に正確に整合させるまで枚葉紙を加速または減速することができる。従って引渡しステーションの回転運動は、連続的ではなく、直径および位相の補正に関連して変更を加えられる。
【００１４】
引取りの時点と引渡しの時点とは同一ではなく、その都度その間の時間内で位相の補正を、先ず引渡しステーションの後ろ側の印刷装置群に合わせて行ない、次いで、引渡しステーションの手前の印刷装置群に合わせて行なうことができるように、これらの両時点が設定されていると有利である。
【００１５】
本発明の付加的な利点は、位相の関係を調節することによりレジスタの補正を行なうことができることにある。引取り時および／または引渡し時における意図的な位相ずれを用いて、紙エッジの、グリッパにくわえられる部分を大きくまたは小さくし、これによりレジスタを調節することもできる。同じことが、枚葉紙を裏返すときに本発明による装置を使用する場合にも当てはまる。つまり引渡しステーションは従来の反転胴のスペースを占める。よく知られているように、枚葉紙の裏返し時には、枚葉紙の後縁部が引き取られ、このために表面印刷から裏面印刷への切換え時、および種々のサイズが用いられる場合にいくつかの調節を行なわなければならないので、このことは押しボタンを用いた簡単なプログラム変換によって行なうことができる。これにより、注文による交換を行なう場合、印刷機の装備替え時の停止時間が著しく短くなる。
【００１６】
調整装置の故障時に、印刷機構成部分の同期性が失われ、これによりグリッパ領域における衝突が印刷機に損傷をもたらすという従来の懸念は本発明による装置およびこれに相応する方法によって取り除くことができる。例えば、構造に基づいて平らに面取りされた面を有する渡し胴を引渡しステーションとして使用した場合、この渡し胴は手前側または後ろ側の印刷装置群が損傷を引き起こすことがないようなポジションに移動することができる。停電時には、発電機運転中に運動エネルギーを変換することにより給電を確保することができる。このようなセーフティポジションに、印刷機の休止時にも到達することができる。これにより、印刷装置群の準備調整、洗浄などを独立して行なう方法が可能となる。これにより準備調整時間を減じることができる。
【００１７】
本発明による装置の配置関係は、印刷装置群または個々の印刷装置が渡し胴によって相並べられるような場所でならどこででも用いることができる。
【００１８】
別の構成によれば、印刷装置群相互間の、歯車列による機械的な結合をそのままにして、引渡しステーションに別個の駆動装置を対応配置することである。この場合、引渡しステーションは個別の移送胴であってよい。この駆動装置の働きにより、その手前の印刷装置群からの枚葉紙の引取り時に、この印刷装置群に対して歯面の正確な当接が生ぜしめられる。原理的には、このような方法はやはり各印刷装置群に対する引渡しステーションの位相補正であるがしかしこの補正は比較的小さな角度範囲内で行なわれる。枚葉紙が引渡しステーションから後ろ側の印刷装置群に引き渡されるとき、これらの印刷装置群に対して歯面の相応に正確な当接が形成される。対応手段は、差角測定のための適宜なセンサもしくはトルク測定系によって実現される。差角測定は例えば、枚葉紙引渡しに関与するユニットに直接に取り付けられた２つの増分発信器によって行なうことができる。規定された状態で調整された角度差は歯車の弾性変形限界内で、伝達されたトルクと比例的な関係にある。
【００１９】
分割された印刷装置群はこれらの調整により、別個の印刷機のように作用するように調整することができ、しかもこの場合移行領域におけるトルク伝達が修正されていることに留意しなくてよい。介在する引渡しユニットは、歯面の当接を正しい方向に形成するために働く。つまり具体的には、手前側の印刷装置群から引き渡しステーションに枚葉紙引き取りを行なう場合、トルク伝達は引渡しステーションに向けられていなければならない。状況が必要とする場合には、このことは、引渡しステーションに、その駆動装置によって制動トルクが付与されることにより可能にすることができる。
【００２０】
引渡しステーションから後ろ側の印刷装置群に枚葉紙を引き渡す場合、トルク伝達は、この後ろ側の印刷装置群に向かう方向に生ぜしめられる。このトルクは引渡しステーションの駆動装置によって付与される。
【００２１】
この印刷装置群という呼び方は印刷装置同士のグループ化に制限されるものではなく、印刷装置と給紙装置、または印刷装置と排紙装置との組み合わせをも含んでいる。相応のことがニス引き装置または、インライン法で枚葉紙を処理する類似のユニットにも当てはまる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に示した実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は列状に配置された複数の印刷装置群２；３を備えた印刷機１を示している。印刷しようとする枚葉紙は給紙装置４から、印刷装置２，３を通して排紙装置５にまで搬送される。印刷装置群２と給紙装置４とは歯車列によって互いに結合されている。このことは矢印６によって示されている。このような印刷装置群２はモータ７によって給紙装置４と一緒に駆動される。印刷装置群３は排紙装置５と、やはり歯車列によって互いに結合されている。このことは矢印８によって示されている。印刷装置群３は排紙装置５と一緒にモータ９によって駆動される。両印刷装置群２；３の間には、引渡しステーション１０が位置している。この引渡しステーション１０は、両印刷装置群２；３間の歯車列から機械的に分離されている。矢印１１は、印刷装置群２，３の間の引渡しステーション１０の機能を示している。引渡しステーション１０は例えば渡し胴(Transferter)によって形成されている。しかしながら、これはいかなる任意の枚葉紙搬送装置であってもよい。引渡しステーション１０はモータ１２によって駆動され、このモータ１２の角度ポジション応答は増分発信器１２′によって行なわれる。他の２つのモータ７，９の角度ポジションは増分発信器７′，９′によって検出される。全てのモータ７， ９，１２は、所要の出力に応じて設けられた出力部１３，１３′，１３″によって力を供給される。
【００２４】
３つのモータ７，９，１２の調整は１つの調整装置１４によって実現される。この調整装置の役目は、モータ７，９を予め規定された目標回転数に応じて調整して、両印刷装置群２，３の間の予め規定された角度差を超えないようにすることにある。最大の差は、引渡しステーション１０の駆動系の動力学的特性に関連している。さらに調整装置１４の役目は、枚葉紙引取りの時点で引渡しステーション１０を、その手前に位置する印刷装置群２の最後の枚葉紙案内胴または枚葉紙案内ドラムと正確に位相一致させ、枚葉紙引渡しの時点で引渡しステーション１０を、後続の印刷装置群３の第１の枚葉紙案内胴と正確に位相一致させることにある。
【００２５】
調整装置１４に前置された入力装置１５は種々の目標値、例えば回転数、所定の角度位置、加速・制動関数などを予め規定する。
【００２６】
付加的な増分発信器７″，９″をそれぞれ、引渡しステーション１０にすぐに隣接する枚葉紙案内胴に取り付けると、本発明による装置にとって有利である。選択的に、トルクを供給される胴の代わりに、引渡しステーションに隣接する胴に増分発信器７′；９′を対応配置することも考えられる。
【００２７】
図２は駆動調整のブロック線図を示している。目標値発生器２０は角度目標値ｐｈｉ  ｓｏｌｌと、回転数目標値ｎ  ｓｏｌｌと、加速度目標値ａ  ｓｏｌｌとを供給する。これらの値はそれぞれ駆動制御装置２１，２１′，２１″に供給される。駆動制御装置２１は出力部１３に対応配置されている。この出力部はモータ７に力を供給する。このモータ７は印刷装置群２のための駆動装置を形成している。これに相応するように、駆動制御装置２１′のためにも角度目標値ｐｈｉ  ｓｏｌｌと、回転数目標値ｎ  ｓｏｌｌと、加速目標値ａ  ｓｏｌｌとが設定される。この駆動制御装置２１′は出力部１３′に接続されていて、モータ９と一緒に、印刷装置群３のための駆動装置を形成している。
【００２８】
同じことが駆動制御装置２１″と出力部１３″とモータ１２にも当てはまる。これらの構成部分は、渡し胴１０の駆動装置に該当する。印刷装置群２，３もしくは渡し胴１０に対応配置されたそれぞれの増分発信器７′，９′，１２′は、これらのそれぞれの角度ポジションに相当する値を駆動制御装置２１″に提供する。この駆動制御装置は付加的になおも、枚葉紙の、構造に起因する引渡しポジションに関する情報を得る。選択的に、枚葉紙エッジの位置もしくはグリッパのポジションを、センサによって検出し、このような測定値を実際値として引渡し調整のために使用することも可能である。ポジションセンサと増分発信器との組み合わせも可能である。引渡しポジション２２によって、どのような角度位置で枚葉紙が印刷装置群２から渡し胴１０に引き渡されるかが規定される。引渡しポジション２３によってどのような角度位置で枚葉紙が渡し胴１０から印刷装置群３に引き渡されるかが規定される。これらの引渡しポジションは機械的な構造によって予め規定されているが、しかし裏面印刷運転中に枚葉紙のサイズによって規定することもできる。
【００２９】
図３は、従来技術に基づいて公知であるような駆動調整の構造図である。目標値発生器２０は目標値（ｐｈｉ  ｓｏｌｌ，  ｎ  ｓｏｌｌ，  ａ  ｓｏｌｌ）をガイド値として調整器に供給する。制御量は、回転数実際値ｎと角度実際値ｐｈｉとによって形成される。この回転数実際値と角度実際値とは、増分発信器７′，９′，１２′の評価により形成される。調整器もしくは区間の個々の構成部分は、
位置調整器として使用される比例調整器２４，２５（符号Ｋｐは比例増幅ファクタを示している）と、
増幅ファクタＫｐｉを備えた速度調整器として形成された比例積分調整器２６と、
区間２７（符号Ｋｓは区間増幅を、符号Ｔｓは区間の時間定数を示している）と、
演算操作部２８（回転数実際値ｎから角度実際値ｐｈｉが形成される。符号Ｓはラプラスオペレータである）
とから構成されている。
【００３０】
図４は、渡し胴１０が印刷装置群２，３と協働する様子を示すフローダイヤグラムである。印刷装置群２のポジションに合わせた渡し胴１０のポジションの調整が行なわれる領域と、印刷装置群３のポジションに合わせた渡し胴１０のポジションの調整が行なわれるような第２の領域とが規定される。この場合、渡し胴の調整器のためにその都度角度目標値ｐｈｉ  ｓｏｌｌ、回転数目標値ｎ  ｓｏｌｌおよび加速度目標値ａ  ｓｏｌｌが算出され、更なるステップにおいて、角度差の調整が達成される。
【００３１】
図５は、渡し胴１０の速度特性を枚葉紙搬送の時間にわたって示すダイアグラムである。すなわち、このような時間内に、枚葉紙は印刷装置群２から引き取られ、搬送され、次いで印刷装置群３に移送される。種々異なる３つの速度特性が曲線３０，３１，３２によって示されている。
【００３２】
曲線３０はコンスタントな速度を示している。この速度は印刷装置群２，３相互間に、位相ずれが生じないことにより生じる。この場合この渡し胴１０の役目は、枚葉紙の角同期的な引渡しを保証するために、渡し胴の速度を正確に両印刷装置群２，３の値に合わせて維持することである。
【００３３】
曲線３１は曲線３０と同様に時点Ｔ１までコンスタントな速度特性を示している。時点Ｔ１までは、搬送された枚葉紙は、渡し胴１０の手前に位置するドラムもしくは胴にまだ接触して位置している。このような時間中に渡し胴１０の加速または制動が行なわれると、枚葉紙の汚れが生じるおそれがある。従って渡し胴１０はこのようなクリティカルな角度範囲内では、印刷装置群２の最後のドラムもしくは最後の胴と同じ周速で運動する。時点Ｔ１を超えると枚葉紙は完全に渡し胴１０に位置するので、位相補正を行なうことができる。曲線３１においては時点Ｔ１を超えると加速が行なわれる。すなわち渡し胴１０は、後続の印刷装置群３に対して既存の差角を縮める。時点Ｔ２を超えると、後続の印刷装置群３に対する角同期性が形成され、渡し胴１０はコンスタントな周速もしくは後続の印刷装置群３と同じ周速で運動する。時点Ｔ２と時点Ｔ３との間の時間中には、渡し胴１０から印刷装置群３への枚葉紙引渡しを行なうことができる。このことは、例えば、従来技術に基づき公知のカム制御によって行なうことができる。時点Ｔ３から時点Ｔ４までは、渡し胴１０の制動が行なわれる。このような制動時には、渡し胴１０はこれが時点Ｔ１から時点Ｔ２までの時間中に縮めた差角を再び広げる。次いで時点Ｔ４を超えると、渡し胴１０と印刷装置群２との間の角同期性が再び形成され、印刷装置群２から渡し胴１０への枚葉紙の角同期的な引渡しを行なうことができる。時点Ｔ４を超えると動作が繰り返され、曲線の振幅、すなわち渡し胴１０の加速もしくは制動は、差角の大きさに関連した異なる値を有することができる。
【００３４】
曲線３１は、印刷装置群２から印刷装置群３への正の差角が生じる、つまり印刷装置群３が印刷装置群２に対して早い速度を有している場合を示している。曲線３２はその逆の場合、すなわち印刷装置群２が印刷装置群３に対して早い速度を有している場合を示している。従って時点Ｔ１と時点Ｔ２との間では先ず渡し胴１０の制動が行なわれ、次いで時点Ｔ３と時点Ｔ４との間では加速が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の概略的な配置を示す図である。
【図２】駆動調整を示すブロック線図である。
【図３】駆動調整を示す構造図である。
【図４】駆動調整を示すフローダイヤグラムである。
【図５】渡し胴の速度特性を示す図である。
【符号の説明】
１  印刷機、  ２，３  印刷装置群、  ４  給紙装置、  ５  排紙装置、  ６、８，１１  矢印、  ７，９，１２  モータ、  ７′，７″，９′，９″，１２′  増分発信器、  １０  引渡しステーション（渡し胴）、  １３，１３′，１３″  出力部、  １４  調整装置、  １５  入力装置、  ２０  目標値発生器、２１，２１′，２１″  駆動制御装置、  ２２，２３  引渡しポジション、  ２４，２５  比例調整器、  ２６  比例積分調整器、  ２７  区間、  ２８  演算操作部、  ３０，３１，３２  曲線
【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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