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【発明の名称】 打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な枚葉紙打抜き・型押し機
【発明者】 【氏名】ダフィト エアバー

【要約】 【課題】セットアップ時間を短縮して生産性を向上させる枚葉紙打抜き・型押し機を提供する。

【構成】枚葉紙打抜き・型押し機が、機械フレーム5に配置された固定の第1のプラテン9と、第1のプラテン9に向かって送り可能な第2のプラテン10とを備えた、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーション2を有している。第1のプラテン9は、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20に連結されている。この装置20は、この装置の全体にわたって分散して配置されている、例えば圧電素子、流体圧室、または電気モータ等の複数のアクチュエータ部材21を有している。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機械フレーム(5)に配置された固定の第1のプラテン(9または10)と、前記第1のプラテン(9または10)に向かって送り可能な第2のプラテン(9または10)とを備えた、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーション(2)を有している枚葉紙打抜き・型押し機(100)において、
前記第1のプラテン(9または10)は打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置(20)に連結されている
ことを特徴とする枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項2】
打抜きまたは型押しの圧力を制御する前記装置(20)は、前記第1のプラテン(9または10)とほぼ同じ底面を有しており、前記第1のプラテンと、前記枚葉紙打抜き・型押し機(100)の固定の前記機械フレーム(5)との間にある、請求項1に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項3】
打抜きまたは型押しの圧力を制御する前記装置は、前記第1のプラテンの変形と、前記第2のプラテンに向う前記第1のプラテンの送りとを引き起す、請求項1に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項4】
打抜きまたは型押しの圧力を制御する前記装置(20)は、複数のアクチュエータ部材(21)を有している、請求項1に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項5】
前記複数のアクチュエータ部材は個別に制御可能である、請求項4に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項6】
前記複数のアクチュエータ部材(21)は、打抜きまたは型押しの圧力を制御する前記装置(20)の全体にわたって分散して配置されている、請求項4または5に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項7】
機械フレーム(5)に配置された固定の第1のプラテン(9または10)と、前記第1のプラテン(9または10)に向って送り可能な第2のプラテン(9または10)とを備えた、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーションを有する枚葉紙打抜き・型押し機(100)において、
前記第2のプラテン(9または10)は、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置(20)に連結されており、該装置(20)は、該装置(20)の全体にわたって分散して配置された少なくとも5つのアクチュエータ部材(21)を有している
ことを特徴とする枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項8】
前記複数のアクチュエータ部材(21)は個別に制御可能である、請求項7に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項9】
打抜きまたは型押しの圧力は、前記枚葉紙打抜き・型押し機(100)の作動中に、打抜きまたは型押しの圧力を制御する前記装置(20)によって制御可能である、請求項1から8のいずれか1項に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項10】
機械フレーム(5)に配置された固定の第1のプラテン(9または10)と、ヨークを介して前記機械フレーム(5)に連結され前記第1のプラテン(9または10)に向って送り可能な第2のプラテン(9または10)とを備えた、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーションを有する枚葉紙打抜き・型押し機(100)において、
前記ヨークの垂直方向の支持体に、前記枚葉紙打抜き・型押し機(100)の作動中に打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置(20)がそれぞれあり、打抜きまたは型押しの圧力を制御する前記装置(20)の各々は、個別に制御可能な少なくとも1つのアクチュエータ部材(21)を有している
ことを特徴とする枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項11】
前記アクチュエータ部材(21)は圧電素子(30)である、請求項4から10のいずれか1項に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項12】
前記アクチュエータ部材(21)は流体圧室(31)である、請求項4から10のいずれか1項に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【請求項13】
前記アクチュエータ部材(21)は、伝動装置(35)を介して位置調節装置(36,36.1,36.2)に接続された電気モータ(34)である、請求項4から9のいずれか1項に記載の枚葉紙打抜き・型押し機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1、7、または10の前提項に記載されている、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な枚葉紙打抜き・型押し機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術から、枚葉紙打抜き・型押し機は十分よく知られている。
【0003】
打抜きと呼ばれるのは、円形、楕円形、または多角形、ならびにあらゆる種類の仮想的な形状であってよい、閉じた幾何形状である切断形状を伴う切断のことである。ポンチによる打抜き、角の切り落とし、レジスタの打抜きなど、印刷の後処理で行われる実際の作業も、この範囲のものとして挙げられる。打抜きは、打抜き台またはダイに対して行われ、部分的にはせん断プロセスでもある(非特許文献1参照)。紙、ボール紙、厚紙、または段ボール紙などからなる包装材は、主として枚葉紙の判型に打ち抜かれる。さらに、紙の有用な部分に、打抜きプロセスで、溝の線や空押しなども設けられる。このように複雑なプロセスであることから、枚葉紙を1枚ずつ打ち抜くことが不可欠である。最終製品が、技術やグラフィックに関して高い品質が求められる包装材(たとえば化粧品、煙草、医薬品、食料品などの包装材)であると、包装材そのものに関して特別な要求が課せられるばかりでなく、最善の結果を得るためには、最小の公差をもつ打抜き工具や、きわめて正確かつ確実に作動する打抜き機が必要である。このような要求は、平台打抜きによってもっとも良く満たされる。この場合、印刷されて紙積み台の上に積み重ねられた枚葉紙が打抜き機に供給される。この装置では、打ち抜くべき枚葉紙が揃え装置で正しい見当に揃えられ、くわえづめキャリッジに引き取られ、打抜き機で、下台と打抜き工具を備えている上台との間に正確に位置決めされて、そこで打ち抜かれる。これらの台のうちの一方は可動であり、他方は固定である。
【0004】
特許文献1には、打抜き機の打抜きステーションの様々な種類の実施形態が記載されている。打抜きステーションは、上台および下台とも呼ばれる2つのプラテンを有している。両方の台のうち一方は可動であり、他方は固定である。一方の台は打抜きカッターを備えている打抜き工具を支持しており、他方の台は対向プレートである。可動の台は、駆動装置によって、対向プレートの面に対して垂直に往復運動することができる。駆動装置では、トグル駆動装置と偏心駆動装置とが区別されている。上台が可動のプラテンである場合、この上台はヨークを介して機械フレームに連結されている。特許文献1には、特に、偏心ギヤによって駆動される上台を備えた打抜き機が記載されている。高い品質の製品を得るためには、処理すべき枚葉紙に応じて、枚葉紙打抜き・型押し機の打抜き圧力を調節することができなくてはならない。
【0005】
このことは、特許文献1に記載されているように、楔形をした鋼板の移動によって行われる。これらの鋼板は、偏心軸と駆動される上台との間にある。楔形の鋼板を移動させることで、可動の上台と固定の下台との間隔が変わり、それに伴って打抜き力が変わる。
【0006】
特許文献2には、打抜きプレスの作動圧力を制御する類似の方法が記載されている。押圧バーの下に下敷き部材があり、可動の下台のトグル駆動装置が押圧バーの上にある。下敷き部材は、電気モータ、空気圧モータ、あるいは流体圧(油圧または水圧)モータによって移動させることができ、それによって押圧バーの垂直方向の位置を変え、それに伴って、トグル駆動装置とそれに付随して可動のプラテンの垂直方向の位置を変える。そのとき、可動の下台と固定の上台との間隔が変化し、それに伴って打抜き力が変化する。
【0007】
特許文献3は、凸版印刷機の可動のプラテンの平行度を調節し、かつ凸版印刷機の打抜き圧力を制御する装置を示している。可動のプラテンは、ここでは連結ロッドクランクシャフト装置によって駆動される。この装置は、台形状に構成された楔を備えた支持部に支持されている。一方の楔の斜面が他方の楔の斜面の上で摺動し、その結果、このような摺動運動の際に、楔が移動する方向に応じて、総高さが小さくなるか、または大きくなる。この装置は楔を備えている4つの支持部に支持されている。打抜き圧力を制御するためには、すべての楔を同時に移動させなくてはならない。そのときに両プラテンの間隔が変わり、それに伴って打抜き力が変わる。
【0008】
従来技術の、打抜き力を調整する様々な装置に共通しているのは、打抜き力を全体的にしか調整することができない、すなわち、プラテンの面全体に関してしか調整できないことである。しかしながら、構造上、従来技術に基づくすべての打抜き・型押し機では、プラテンの面全体にわたって不均等な打抜き力の分布が生じる。打抜き力は個々の力導入点で導入され、すなわち、プラテンの面全体に加わるのではない。プラテンの剛性に応じて上台と下台の変形が生じ、その結果として、プラテンの面全体に不均等な打抜き圧力の分布が生じる。不均等な打抜き圧力は、ひいては、打抜き工具の裁断カッターの不正確な裁断を引き起す。従来技術では、この問題は打抜きカッターが個別に裏打ちされることによって解決される。目標の打抜き力との差異に応じて、打抜きカッターには工具の裏面に、様々な厚さの紙テープまたはプラスチックテープが貼り付けられる。このような、いわゆる下準備は非常に時間がかかり、機械の停止時に行わなくてはならない。打抜きカッターの数や、打ち抜くべき形状によっては、下準備に数時間を要する場合がある。長いセットアップ時間は、低い機械生産性につながってしまう。
【特許文献1】ドイツ特許明細書第3044083C3号
【特許文献2】ドイツ特許出願公表明細書第69105804T2号
【特許文献3】ドイツ特許出願公開明細書第2448814号
【非特許文献1】「ドルックヴァイターフェアアルバイトゥング、アオスビルドゥングス フューア ブーフビンダー (Druckweiterverarbeitung, Ausbildungsleitfaden fur Buchbinder)」 351頁〜、ブンデスフェアバント ドルック エー ファオ (Bundesverband Druck e.V.)発行、1996年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
そこで本発明の目的は、セットアップ時間を短縮し、それによって枚葉紙打抜き・型押し機の生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的は、請求項1、7、または10の特徴事項を備えている、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な枚葉紙打抜き・型押し機によって達成される。
【0011】
好ましい実施態様では、枚葉紙打抜き・型押し機が、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーションを有している。打抜きステーションの第1のプラテンは、枚葉紙打抜き・型押し機の機械フレームに配置されて固定されており、第2のプラテンは可動であり、第1のプラテンに向かって送り可能(zustellbar)である。打抜きおよび型押しの圧力を制御する装置が第1のプラテンに連結されている。
【0012】
本発明の発展例では、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置は、第1のプラテンとほぼ同じ底面を有しており、それと平行な平面に位置しており、枚葉紙打抜き・型押し機の固定の機械フレームに取り付けられている。
【0013】
打抜きおよび型押しの圧力を制御する装置は、第1のプラテンの変形を引き起し、それにより、第2のプラテンへ向う第1のプラテンの送り(Zustellung)を引き起す。この装置は、このようにして両プラテンの平行度の調節と、第1のプラテンの平坦度の調整と、打抜きまたは型押しの圧力の制御とを可能にする。本発明の発展例では、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置は複数のアクチュエータ部材を有している。
【0014】
特に好ましい発展例では、複数のアクチュエータ部材は個別に制御可能である。
【0015】
さらに別の特に好ましい発展例では、複数のアクチュエータ部材は、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置の全体にわたって分散して配置されている。この分散配置は均等であっても不均等であってよい。
【0016】
別の好ましい実施態様では、枚葉紙打抜き・型押し機は、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーションと、機械フレームに配置された固定の第1のプラテンと、第1のプラテンに向って送り可能な第2のプラテンとを有しており、第2のプラテンは、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置に連結されている。この装置は、その装置の面全体にわたって分散して配置された少なくとも5つのアクチュエータ部材を有している。
【0017】
特に好ましい発展例では、複数のアクチュエータ部材は個別に制御可能である。
【0018】
それぞれの発展例を含む両方の実施態様においては、打抜きまたは型押しの圧力は、枚葉紙打抜き・型押し機の作動中に、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置によって制御可能である。
【0019】
他の実施態様では、枚葉紙打抜き・型押し機は、機械フレームに配置された、主に下方の、固定の第1のプラテンと、ヨークを介して機械フレームに連結され第1のプラテンに向って送り可能な、主に上方の、第2のプラテンとを備えた、打抜きまたは型押しの圧力を制御可能な少なくとも1つの打抜きステーションを有しており、ヨークの垂直方向の支持体に、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置がそれぞれある。各装置は、個別に制御可能な少なくとも1つのアクチュエータ部材を有し、それによって、打抜きまたは型押しの圧力は枚葉紙打抜き・型押し機の作動中に制御可能である。
【0020】
それぞれの発展例を含む3つの実施態様の全てにおいて、アクチュエータ部材として、プラテンを変化または移動させる装置に伝動装置を介して接続された電気モータ、または圧電素子、または流体圧(油圧または水圧)室を用いることができる。
【0021】
枚葉紙打抜き・型押し機が、熱による箔への型押しのステーションを有している場合、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置を、ストロークの停止のためにも利用できるという利点がある。特に、熱による箔への型押しのモジュールの下に枚葉紙が存在しないセットアップ動作のときには、箔が型押し用の型に付着してくっつくのを防ぐために、ストロークを停止する必要がある。
【0022】
さらに、枚葉紙打抜き・型押し機は、枚葉紙搬送システムと個々の処理ステーションの、個別の駆動装置を備えていると好ましい。この場合、枚葉紙搬送システムの駆動装置は、特にリニア駆動装置として構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
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。
【0024】
図1には、紙や厚紙等の枚葉紙の打抜き、除去(Ausbrechen)、および排出をするための、枚葉紙打抜き・型押し機100の基本的な構造が示されている。この打抜き・型押し機100は、給紙装置1と、打抜きステーション2と、除去ステーション3と、排紙装置4とを有しており、これらが1つの共通の機械ハウジング5によって支持され、収容されている。
【0025】
枚葉紙6は、給紙装置1によってパイルから1枚ずつ取り出され、供給台16を介して枚葉紙打抜き・型押し機100へ供給され、搬送システム7に取り付けられているくわえづめキャリッジ8のくわえづめによって前端を把持されて、枚葉紙搬送方向Fへ打抜き・型押し機100の様々なステーション2、3、および4を間欠的に通過していく。
【0026】
打抜きステーション2は、互いに間隔aをおいて位置する下台9と上台10で構成されている。下台9は機械フレームに支持されて固定されており、打抜きカッターに対する対向プレートを備えている。上台10は垂直方向に上下動可能に支持されている。下台9は、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20に連結されている。この装置は、下台9と固定の機械フレーム5との間にある。
【0027】
くわえづめキャリッジ8は、枚葉紙6を打抜き・型押しステーション2から、それに続く、除去工具を備えた除去ステーション3へ搬送する。除去ステーション3では、除去工具によって、不要な裁断くず11が枚葉紙6から下方に向って突き落とされ、それによって裁断くず11は、除去ステーション3の下に挿入された容器状のワゴン12の中へ落ちる。
【0028】
枚葉紙は除去ステーション3から排紙装置4へと達し、そこで枚葉紙は単に積み置かれるのみであるか、または、それと同時に個々の有用な部分の分離が行われる。排紙装置4は紙積み台13を含んでいてよく、紙積み台13の上で個々の枚葉紙がパイル14の形態に積み重ねられ、それにより、所定のパイル高さに達すると、紙積み台13を、積み重ねられた枚葉紙14とともに、打抜き・型押し機100の領域から運び出すことができる。
【0029】
図2aは、打抜き・型押し機100の打抜きステーション2の詳細図を示している。上台10と下台9は互いに間隔aをおいて位置していている。下台9は固定のプラテンであり、上台10は打抜きストロークSを行う送り可能なプラテンである。下台9は、打抜き・型押し機100の機械ハウジング5に堅固に連結されている。下台9と機械ハウジング5の間に、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20がある。この装置20は複数のアクチュエータ部材21を有している。図2bから明らかなように、これらのアクチュエータ部材21は、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20の底面全体にわたって分散して配置されている。このとき、アクチュエータ部材21は、図示されているように、打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20の面全体にわたってマトリクス状に均等に分散して配置されていてもよく、または、不均等に分散して配置されていてもよい(図示せず)。
【0030】
打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20のアクチュエータ部材21は、個別に制御可能である。この制御は制御部15を通じて行われる。
【0031】
打抜きストロークS、すなわち下台9に向う上台10の送りも、制御部15を通じて制御される。
【0032】
図面を見やすくするために、打抜きステーション2は、打抜き工具を省いて図示されている。打抜きカッターは、工具フレームによって上台10に連結されている。下台9には対向打抜きプレートが連結されている。打抜き工具は、当業者に周知のやり方で作製することができる。図面を見やすくするために、くわえづめキャリッジ8と枚葉紙6も図示されていない。しかし、それぞれの位置は図1を見ればわかる。
【0033】
打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20のアクチュエータ部材21が制御部15によって個別に制御されると、これらのアクチュエータ部材21は、下台9およびその上にある対向打抜きプレートに圧力を及ぼす。それによって、下台9および対向打抜きプレートはごく僅かな変形をする。このような変形によって、下台から上台までの間隔aを区域ごとに調整することができ、すなわち、打抜きカッターから対向打抜きプレートまでの間隔を調整し、それによって、打抜きカッターによって枚葉紙6に働く打抜き圧力を調整することができる。
【0034】
打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置20のアクチュエータ部材21を、様々な実施態様に製作することができる。そのような実施態様が、図3a、図3b、および図3cに示されている。図3aは、圧電性結晶の変形を引き起す電圧が印加される圧電素子30を示している。圧電素子の制御は、電圧源の制御によって行われる。この場合、圧電素子30は、結晶が主として伸張方向bに伸張するように製作されている。これに反し、伸張方向bに対して垂直な方向への圧電性結晶の伸張は、圧電素子30の組成や構造によって妨げられる。
【0035】
図3bは流体圧(油圧または水圧)室31を示している。この流体圧室31は、ホース配管を介して、流体圧(油圧または水圧)機械ユニット33に接続されている。流体圧機械ユニット33と流体圧室31との間には、バルブ32がある。このバルブ32は制御部15によって制御される。流体圧室31は、構造上、流体圧室31内の圧力の上昇が、アクチュエータ部材21の伸張方向bへの伸張を引き起すように構成されている。
【0036】
図3cには、電気機械式の位置調節装置36が示されている。この位置調節装置36は、第1の楔36.1と第2の楔36.2を有している。これらの楔36.1,36.2は、それぞれの斜面で互いに摺動する。下側の第1の楔36.1は、伝動装置35を介して、電気モータ34によって移動方向cにスライドすることができる。第1の楔36.1がc方向へスライドする間に、上側の第2の楔36.2は下側の楔36.1の上を摺動し、すなわち移動方向dに移動する。電気機械式の位置調節装置36によるアクチュエータ部材21の制御は、電気モータ34の制御によって行われる。
【0037】
伸張方向bもしくは位置調節方向dへのアクチュエータ部材21の位置調節は、それぞれ上台9への圧力を引き起す。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置を備えている枚葉紙打抜き・型押し機を示す図である。
【図2a】打抜きステーションを示す詳細図である。
【図2b】図2aのIIb−IIb線に沿った断面図である。
【図3a】圧電素子として製作されたアクチュエータ部材を示す図である。
【図3b】流体圧室として製作されたアクチュエータ部材を示す図である。
【図3c】電気機械式の位置調節装置として製作されたアクチュエータ部材を示す図である。
【符号の説明】
【0039】
1 給紙装置
2 打抜きステーション
3 除去ステーション
4 排紙装置
5 機械ハウジング
6 枚葉紙
7 搬送システム
8 くわえづめキャリッジ
9 下台
10 上台
11 裁断くず
12 ワゴン
13 紙積み台
14 パイル
15 制御部
16 供給台
20 打抜きまたは型押しの圧力を制御する装置
21 アクチュエータ部材
30 圧電素子
31 流体圧室
32 バルブ
33 流体圧機械ユニット
34 電気モータ
35 伝動装置
36 位置調節装置
36.1 第1の楔
36.2 第2の楔
100 枚葉紙打抜き・型押し機
a 間隔
b 伸張方向
c,d 移動方向
F 枚葉紙搬送方向
S 打抜きストローク
【出願人】 【識別番号】390009232
【氏名又は名称】ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト
【氏名又は名称原語表記】Heidelberger Druckmaschinen AG
【住所又は居所原語表記】Kurfuersten−Anlage 52−60, Heidelberg, Germany
【出願日】 平成19年7月19日(2007.7.19)
【代理人】 【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫

【識別番号】100106138
【弁理士】
【氏名又は名称】石橋 政幸

【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭


【公開番号】 特開2008−30188(P2008−30188A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2007−188331(P2007−188331)