JP5140265B2

JP5140265B2 - 印刷機の回転可能に支承された胴にて作動プロセスを実施するための装置

Info

Publication number: JP5140265B2
Application number: JP2006313454A
Authority: JP
Inventors: シュミットトーマス; ヘルムシュテッターカール−ハインツ
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2026-11-20
Also published as: JP2007137067A; CN1970296A; CN1970296B

Description

本発明は、印刷機の回転可能に支承された胴にて作動プロセスを実施するための装置であって、胴内で作用し、胴内から胴の外側に延び、作業流体により運転される少なくとも１つの作動エレメントを備え、作動エレメントが、胴内に胴の回転軸線に対して平行にスライダを摺動させるか、またはスライダのロックを解除するものであり、作業流体により操作されるクラッチを備え、作業流体のために設けられた定置の圧力発生器を備え、クラッチが、第１のクラッチ部分と第２のクラッチ部分とを備えており、該第１および第２のクラッチ部分が、それぞれ相互に向き合う側にシール面を備えていて、シール面でもって相互に圧着可能であり、第１のクラッチ部分が胴と共に回転可能であり、第２のクラッチ部分が胴の回転軸線の方向で摺動可能であり、かつ印刷機のフレームに対して相対回動不能に配置されている形式のものに関する。

シートの片面の印刷から両面の印刷への運転形式の変更が可能なシート印刷機において、変換時に、反転胴にて多数の調節が実施されなければならない。例えば、二重歯車の歯車間の締結が解除されなければならない。さらに、グリッパブリッジに設けられたグリッパを開放するためのカムローラを支持するスライダのロックが解除されなければならない。最終的に、別の運転形式への変換時に、スライダがシフトされなければならない。調節時に加えなければならない力の大きさは、その都度調節しなければならない構成部分の大きさと、運転中に必要とされる力の大きさとに依存している。大きな力が加えられなければならないとき、液圧が使用されることができる。ハイドロリックシステムは高いエネルギ密度を提供し、純粋に機械的なシステムまたは電気機械式のシステムに比して大きな力を比較的小さな構成スペースで生ぜしめることができる。変換プロセスを胴にて実施するために、多数のアクチュエータが必要である。アクチュエータは回転貫通部またはその他のクラッチを介して液圧により負荷される。多数のアクチュエータは高い材料消費およびコスト消費を招く。しかも調節システムの信頼性は低下する。このような消費は特に、アクチュエータの切換順序が遵守されなければならないときに上昇する。

ドイツ連邦共和国特許第４２０９３４１号明細書に記載された、印刷機の胴に設けられた圧縮空気供給装置では、変換プロセスのために、ニューマチック式の手段が設けられている。圧縮空気案内は、胴ジャーナルから切り離し可能なユニットにより形成されている。圧縮空気通路およびシールエレメントを備えた接続ピストンはニューマチック式に戻しばねの力に抗して胴ジャーナルに向かって、圧縮空気通路がジャーナルの通路に接続されるように運動させられる。胴に設けられた各アクチュエータのために別々の通路が必要である。
ドイツ連邦共和国特許第４２０９３４１号明細書

本発明の課題は、印刷機の回転可能に支承された胴にて作動プロセスを実施するための装置を改良して、少数のアクチュエータでもって胴内でできるだけ多くの作動プロセスを実施することができるようにすることである。

上記課題を解決した本発明の構成によれば、第２のクラッチ部分が構造的に作業シリンダに形成されており、作業シリンダ内に、胴の回転軸線の方向で摺動可能なピストンが、少なくとも１つの作業室をシールした状態で配置されており、作業流体が、変更可能な圧力でもって、作業室に供給可能であり、ピストンが機械的に少なくとも１つの作動エレメントに連結されているようにした。有利な構成は従属請求項に見て取れる。

本発明によれば、胴ジャーナルと圧力発生器との間に１つの作業流体クラッチが配置される。クラッチの一部は作業シリンダとして形成されており、作業シリンダの内部にはピストンが配置されている。作業シリンダの摺動により、胴への作業流体供給が実施される。ピストンは機械的に、胴に設けられた作動エレメントに連結されている。それにより、作業シリンダもしくはピストンのストロークは、作業流体により運転される作動エレメントへの作業流体接続の形成ならびに胴に設けられた切換エレメントもしくは調節エレメントの操作のために使用される。

本発明は、１つのエレメントで複数の機能を実現することを可能にする。特に、印刷機の反転胴において、反転胴へのハイドロリック式の接続部の連結、二重歯車間の締結の解除、スライダの締結の解除およびスライダの摺動が実現されることができる。印刷運転中、定置のハイドロリック式の連結エレメントは胴から切り離されている。その結果、摩耗は発生しない。本発明はさらに、個々の動作を圧力制御式に、時間的に確定された順序で進行させる可能性を提供する。それにより誤作動は回避される。ハイドロリック式のクラッチ箇所における可能な漏れ箇所の数は限定的である。本発明による装置は安価にインテグラル構造で実現されることができる。その際、接近不能な箇所におけるチューブ管路は不要である。

本発明について以下に実施例を参照しながら説明する。

図１には、軸ジャーナル２，３を備えた反転胴１が示されている。軸ジャーナル２，３は、シート印刷機の側壁６，７内に設けられた軸受４，５内で軸線８を中心に回転可能に保持されている。軸線８に対して平行にグリッパブリッジ９が設けられている。グリッパブリッジ９は、シートを搬送するためのグリッパ１０を有しており、軸受ブラケット１１内で反転胴１に固定されている。さらに、反転胴１にはスライダ１２が設けられている。スライダ１２は軸線８に対して平行に矢印１３の方向で摺動可能である。スライダ１２には歯セグメント１４，１５が結合されている。歯セグメント１４，１５はそれぞれカム２１，２２，２３，２４に沿って摺動可能である。歯セグメント１４，１５の歯は、グリッパブリッジ９に結合されている歯セグメント１６，１７の歯に噛み合う。グリッパ１０の開放および閉鎖のために、グリッパブリッジ９は歯セグメント１６，１７により軸線１８を中心に旋回可能である。歯セグメント１４，１５の端部にはカムローラ１９，２０が支承されている。カムローラ１９，２０はカム２１，２２もしくは２３，２４と協働する。方向１３でのスライダ１２の摺動のためにハイドロリックアクチュエータ２５が設けられている。ハイドロリックアクチュエータ２５のピストン２６はスライダ１２に連結されており、シリンダ２７は反転胴１に連結されている。反転胴１にはラッチ２８，２９が軸受３０，３１を中心にばね３２，３３の力に抗して旋回可能に配置されている。屈曲したラッチ２８，２９は操作ロッド３４に連結されている。操作ロッド３４は軸線８に対して同軸的に摺動可能である。ラッチ２８，２９の、破線で示した位置で、スライダは方向１３での摺動のために解放されている。

軸線８を中心とした反転胴１の回転駆動のために、軸ジャーナル２には歯車３５，３６が取り付けられている。歯車３５，３６は、ハイドロリック式に解離可能な横プレス結合部（Ｑｕｅｒｐｒｅｓｓｖｅｒｂａｎｄ）３７により連結されている。歯車３６の、軸ジャーナル２とは反対側の端面には、クラッチプレート３８が取り付けられている。クラッチプレート３８の、軸ジャーナル２とは反対側の面は、シール面３９を形成する。シール面３９で、クラッチプレート３８および歯車３６を貫き横プレス結合部３７に通じる管路４０が終わっている。さらに、シール面３９から管路４１，４２がハイドロリックアクチュエータ２５に通じている。反転胴１の所定の回転位置で、ハイドロリック管路４０〜４２は、作業シリンダ４７の端壁４６内に設けられた管路４３〜４５に対向して位置する。作業シリンダ４７はトルクサポート４８により相対回動不能に側壁６に固定されている。作業シリンダ４７の端壁４６には、シール面３９に対向して位置するシール面４９が形成されている。作業シリンダ４７は軸線８の方向で摺動可能である。その結果、シール面４９をシール面３９に当て付けることが可能である。その際、管路４３〜４５は管路４０〜４２に接続されている。作業シリンダ４７内にはピストン５０が位置している。その結果、ピストン５０と作業シリンダ４７との間には１つの作業室５１が形成されている。操作ロッド３４は歯車３６およびクラッチプレート３８を貫いて、さらにはシールされた状態で端壁４６を貫いて案内されている。操作ロッド３４はナット５２によりピストン５０に固定されている。その際、操作ロッド３４は軸受によりピストン５０に対して回転可能である。軸線８の方向での操作ロッド３４もしくはピストン５０の摺動は、操作ロッド３４に歯車３６の内部で固定されているストッパプレート５３により制限されている。クラッチプレート３８の、シール面３９とは反対側の面は、ストッパプレート５３のためのストッパ面５４を形成する。

端壁４６内に設けられた管路４４，４５から管路５５，５６が３位置切換弁５７に通じている。切換弁５７は管路５８を介して圧力発生器５９およびハイドロリックオイル溜め６０に接続されている。別の管路６１が圧力発生器５９から作業シリンダ４７を貫き作業室５１に通じている。

この装置の作業形式について図２〜図５を参照しながら詳細に説明する。以下の説明中、既に導入された符号が使用されるとき、等価の機能もしくは等価の意味内容を有するエレメントもしくはシンボルと理解されたい。

反転胴１にて歯車３５，３６が相互に回転位相調節されるべきであり、かつスライダ１２が摺動されるべきであり、その結果、カムローラ１９，２０がカム２３，２４と協働する事例のために、時点ｔ１で圧力発生器５９の運転が開始される。図２は無圧の状態の装置を示している。図２〜図５から見て取れるように、端壁４６内にはばね６２が配置されている。ばね６２の作用方向は軸線８の方向である。ばね６２は端壁４６およびクラッチプレート３８に支持されている。

図６．１の曲線６３は作業室５１内の圧力経過を示している。作業室５１内の圧力は均等に、時点ｔ２でばね６２の予圧およびピストン５０の摩擦が克服されるまで上昇する。時点ｔ２から作業シリンダ４７はクラッチプレート３９の方向で摺動を開始する。軸線８の方向での作業シリンダ４７の摺動は図６．２の曲線６４に示されている。時点ｔ３でシール面３９，４９が当接する。その際、管路４０および管路４３は一列に対向して位置する。この状態は図３に示されている。

端壁４６内には、管路４３を作業室５１に接続する送出し弁６５が配置されている。シールのために、シール面４９内には、シールリング６６が管路４３に対して同軸的に設けられている。横プレス結合部３７に通じる管路４０内には、逆止弁６７と、逆止弁６７に対して並列に接続された逆止弁６８とが、接続されていない状態で流体を管路４０内に維持するために配置されている。

圧力ｐが圧力発生器５９によりさらに高められると、作業室５１は膨張する。その際、ピストン５０は時点ｔ４と時点ｔ５との間で端壁４６から、ストッパプレート５３がストッパ面５４に当接するまで離間運動する。このことは図４に示されている。ピストン５０の運動は図６．２の曲線６９に示されている。ピストン５０と共に操作ロッド３４も摺動する。その結果、ラッチ２８，２９は解除されており、スライダ１２を解放する。時点ｔ５からスライダ１２は摺動されることができる。このために弁５７が操作される。その結果、アクチュエータ２５のピストン２６は軸ジャーナル２の方向で運動され、スライダ１２を連行する。その結果、カムローラ１９，２０はカム２３，２４上に存在する。

作業室５１内の圧力ｐがさらに値ｐ３に向かって高められると、送出し弁６５および逆止弁６７の遮断作用は解除される。このことは図５に示されている。横プレス結合部３７における圧力は急激に増加する。このことは図６．１の曲線７０に示されている。時点ｔ６から時点ｔ７まで、横プレス結合部３７には、作業室５１の圧力がかかる。時点ｔ７で、歯車３５，３６間の横プレス結合部３７が解除されている。歯車３５は補助駆動装置により位相に関して歯車３６に対して所望通り回動される。

すべての調節が反転胴１にて執り行われると、時点ｔ８から、作業室５１内の圧力ｐは再び降下される。圧力ｐが再び値ｐ３を下回ると、歯車３５は再び歯車３６に圧着される。圧力がｐ２を下回ると、ピストン５０はｔ９〜ｔ１０の時間内に作業シリンダ４７内に進入する。それにより、ラッチ２８，２９は、スライダ１２に設けられた相応の切欠き内に到達し、その結果、スライダ１２はロックされている。

圧力がさらに値ｐ_Ｋを下回ると、作業室５１内の圧力は、シール面３９，４０を互いに保持するのにもはや十分でない。時点ｔ１１から、作業シリンダ４７はシール面３９から離間運動する。圧力ｐ１下で、作業シリンダ４７はばね６２の作用により出発位置へ押圧される。出発位置は時点ｔ１２で到達されている。

逆止弁６７と、並列に接続された送出し弁６８と、送出し弁６５とは、管路４０，４３がオープンである際のオイルの流出を阻止する。

図７および図８には、反転胴１に設けられた調節装置の別の実施形態が示されている。ピストン５０のストロークは方向１３でのスライダ１２の摺動のために役立つ。スライダ４７のロックは作業シリンダ４７の摺動により解除される。

ピストン５０も作業シリンダ４７も軸線８の方向で摺動可能である。作業シリンダ４７はトルクサポート４８により相対回動不能に側壁６に固定されている。ピストン５０はシリンダ内室を２つの作業室７１，７２に分割する。作業室７１，７２は管路７３，７４を介して３位置切換弁７５に接続されている。切換弁７５の位置に応じて、作業室７１，７２は択一的に圧力発生器５９の圧力により負荷可能である。作業シリンダ４７の端壁４６には操作ロッド３４のための連行子７６が形成されている。操作ロッド３４は軸受７７〜７９によりピストン５０もしくは連行子７６に対して回転可能に支承されている。軸受７９はばね８０により負荷されている。その結果、操作ロッド３４のフランジ８１は連行子７６に当て付けられて保持されている。管状の操作ロッド３４内には別の操作ロッド８２が位置している。操作ロッド８２は軸線８の方向でピストン５０と共に摺動可能である。このために、操作ロッド８２はピストン５０の孔内に軸線８の方向でナット５２により保持されている。操作ロッド８２は軸受８３〜８６によりピストン５０に対して回転可能に保持されている。

作業シリンダ４７には、端壁４６が延長され、２つのシール面８８，８９を備えたフランジ８７が形成されている。シール面８８は、歯車３６と共に回転可能なクラッチプレート３８のシール面９０に対向して位置している。第２のシール面８９は、クラッチプレート３８に固く結合されているクラッチフランジ９２のシール面９１と協働する。作業室７１から管路９３が送出し弁９４に通じている。送出し弁９４の第２のポートはシール面８９で開口している。作業室７２からは管路９５が送出し弁９６に通じている。送出し弁９６の第２のポートはシール面８８で開口している。反転胴１の所定の回転位置で、シール面８９，９１もしくは８８，９０において、管路９７，９８もしくは９９，１００が対向して位置する。管路９８，１００は、横プレス結合部３７で終わる管路４０に通じている。クラッチプレート３８およびクラッチフランジ９２は軸受１０１〜１０３により作業シリンダ４７もしくはフランジ８７に関して回転可能である。軸受１０１，１０２は軸線８の方向でばね１０４，１０５を介してフランジ８７に作用する。クラッチプレート３８には２腕のレバー１０８の旋回軸受１０７のための軸受ブラケット１０６が存在する。旋回軸線１０７は軸線８に対して垂直に位置する。レバー１０８の一方の側はヒンジ式に操作ロッド３４に結合されている。レバー１０８の他方の側はヒンジ式に、クラッチプレート３８の滑り軸受１１０内で案内されているタペット１０９に結合されている。タペット１０９はシール面８８から到達可能な間隔を置いて終わっている。

中央の操作ロッド８２の一端は連行子１１１に連結されている。連行子１１１は操作ロッド３４の縦スリット１１２を通して突出し、スライダ１２に結合されている。操作ロッド８２は軸受１１３により操作ロッド３４に対して案内されている。

どの方向１３でスライダ１２が走行されるべきかに応じて、切換弁７５の操作後、両作業室７１，７２のうちの一方に、第１の限界値よりも高い圧力がかけられる。いずれにせよ、管路９７，９８もしくは管路９９，１００の連結後、圧力が横プレス結合部３７にさらに与えられる。軸線８の方向での作業シリンダ４７の運動により、連行子７６またはタペット１０９およびレバー１０８を介したスライダ１２の締結の解除も実施される。その際、操作ロッド３４は常に、仮に作業シリンダ４７がクラッチプレート３８もしくは軸ジャーナル２の方向で運動しても、引張り方向で操作される。

作業室７１，７２のうちの一方の圧力が第２の限界値を超えて上昇すると、歯車３５，３６間の締結が解除される。さらに、ピストン５０は軸線８の方向で運動される。その結果、操作ロッド８２によりスライダ１２は所望通り摺動される。スライダ１２の締結が既に比較的低い圧力時に解除されるので、スライダ１２がピストン５０の運動時になお締結されている危険は存在しない。この実施形態で、作業室７１，７２のうちの一方の圧力の連続的な上昇により、スライダ１２の締結の解除、スライダ１２の走行およびスライダ１２の締結の再閉鎖の順序が一義的に設定される。既に第１の実施形態で説明したように、管路４０内には、並列に接続された２つの送出し弁が、ハイドロリックオイルを、ハイドロリッククラッチの、接続されていない状態で、管路４０内に維持するために設けられることができる。スライダ１２の摺動および横プレス結合部３７の解除の順序は重要ではない。それというのも、このことは作用に関連しないからである。

反転胴にて作動プロセスを実施するための装置の概略図である。作動プロセスの第１のステップの概略図である。作動プロセスの第２のステップの概略図である。作動プロセスの第３のステップの概略図である。作動プロセスの第４のステップの概略図である。ピストンおよび作業シリンダの圧力（図６．１）および行程（図６．２）の経過を示すグラフである。反転胴にて作動プロセスを実施するための別の装置の概略図である。図７に示した装置の拡大図である。

符号の説明

１反転胴
２，３軸ジャーナル
４，５軸受
６，７側壁
８軸線
９グリッパブリッジ
１０グリッパ
１１軸受ブラケット
１２スライダ
１３矢印
１４，１５歯セグメント
１６，１７歯セグメント
１８軸線
１９，２０カムローラ
２１〜２４カム
２５ハイドロリックアクチュエータ
２６ピストン
２７シリンダ
２８，２９ラッチ
３０，３１軸受
３２，３３ばね
３４操作ロッド
３５，３６歯車
３７横プレス結合部
３８クラッチプレート
３９シール面
４０〜４５管路
４６端壁
４７作業シリンダ
４８トルクサポート
４９シール面
５０ピストン
５１作業室
５２ナット
５３ストッパプレート
５４ストッパ面
５５，５６管路
５７切換弁
５８管路
５９圧力発生器
６０ハイドロリックオイル溜め
６１管路
６２ばね
６３，６４曲線
６５送出し弁
６６シールリング
６７逆止弁
６８送出し弁
６９，７０曲線
７１，７２作業室
７３，７４管路
７５切換弁
７６連行子
７７〜７９軸受
８０ばね
８１フランジ
８２操作ロッド
８３〜８６軸受
８７フランジ
８８〜９１シール面
９２クラッチフランジ
９３管路
９４送出し弁
９５管路
９６送出し弁
９７〜１００管路
１０１〜１０３軸受
１０４，１０５ばね
１０６軸受ブラケット
１０７旋回軸線
１０８レバー
１０９タペット
１１０滑り軸受
１１１連行子
１１２縦スリット
１１３軸受

Claims

印刷機の回転可能に支承された胴にて作動プロセスを実施するための装置であって、
胴（１）内で作用し、胴（１）内から胴（１）の外側に延び、作業流体により運転される少なくとも１つの作動エレメント（２５，３４，８２）を備え、該作動エレメント（２５，３４，８２）が、前記胴（１）内で該胴（１）の回転軸線（８）に対して平行にスライダ（１２）を摺動させるか、または該スライダ（１２）のロックを解除するものであり、
作業流体により操作されるクラッチ（３８，４６，８７，９２）を備え、
作業流体のために設けられた定置の圧力発生器（５９）を備え、
前記クラッチ（３８，４６，８７，９２）が、第１のクラッチ部分（３８，９２）と第２のクラッチ部分（４６，８７）とを備えており、該第１および第２のクラッチ部分（３８，４６，８７，９２）が、それぞれ相互に向き合う側にシール面（３９，４９；８９，９１；８８，９０）を備えていて、該シール面（３９，４９；８９，９１；８８，９０）でもって相互に圧着可能であり、第１のクラッチ部分（３８，９２）が胴（１）と共に回転可能であり、第２のクラッチ部分（４６，８７）が胴（１）の回転軸線（８）の方向で摺動可能であり、かつ印刷機のフレームに対して相対回動不能に配置されている、
形式のものにおいて、
第２のクラッチ部分（４６，８７）が作業シリンダ（４７）に形成されており、該作業シリンダ（４７）は、それ自体が胴（１）の回転軸線（８）の方向で摺動可能であり、かつ該作業シリンダ（４７）内に、胴（１）の回転軸線（８）の方向で摺動可能なピストン（５０）が、少なくとも１つの作業室（５１，７１，７２）をシールした状態で配置されており、
前記圧力発生器（５９）と前記作業室（５１，７１，７２）との間に作業流体管路（６１，７３，７４）が延びており、作業流体が、変更可能な圧力でもって、前記作業室（５１，７１，７２）に供給可能であり、
前記ピストン（５０）が機械的に前記作動エレメント（３４，８２）に連結されていることを特徴とする、印刷機の回転可能に支承された胴にて作動プロセスを実施するための装置。
前記圧力発生器（５９）と前記作業室（７１，７２）との間の作業流体管路内に、切換弁（７５）が配置されている、請求項１記載の装置。
前記第１および第２のクラッチ部分（３８，４６，８７，９２）を貫通して横プレス結合部（３７）に延びる作業流体管路（４０，４３，９６，９７，９８，９９，１００）に、逆止弁（６５，９４，９６）が設けられている、請求項１または２記載の装置。
前記逆止弁（６５，９４，９６）が、圧力操作式の弁であり、該逆止弁（６５，９４，９６）が、所定の作業圧閾値を有しており、作業圧閾値の超過時に、前記第１および第２のクラッチ部分（３８，４６，８７，９２）を貫通して横プレス結合部（３７）に延びる作業流体管路（４３，４０；９７，９８；９９，１００）が開放されている、請求項３記載の装置。
前記ピストン（５０）の作業ストロークがストッパ（５３）により制限されている、請求項１記載の装置。
前記シール面（３９，４９；８９，９１；８８，９０）が、前記第１および第２のクラッチ部分（３８，４６，８７，９２）が圧着されていない状態で、少なくとも１つの第１のばね（６２，８０，１０４，１０５）の力により相互に離間するように保持されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
前記作業シリンダ（４７）が前記第１のばね（６２，８０，１０４，１０５）の力に抗して摺動可能である、請求項６記載の装置。
少なくとも１つの第２のばね（３２，３３）の力により前記スライダ（１２）をロックする少なくとも1つのラッチ（２８，２９）が前記作動エレメント（３４，８２）に結合されており、前記ピストン（５０）が前記第２のばね（３２，３３）の力に抗して摺動可能であり、前記第２のばね（３２，３３）が前記第１のばね（６２）よりも大きなこわさを有している、請求項６または７記載の装置。
２つの作業室（７１，７２）が設けられており、前記ピストン（５０）が該２つの作業室（７１，７２）を隔離し、該２つの作業室（７１，７２）が選択的に作業流体により負荷可能であり、
前記作業シリンダ（４７）に形成された前記第２のクラッチ部分（８７）が、前記回転軸線（８）の方向にみてそれぞれ逆向きに位置する２つのシール面（８８，８９）を備えている、
請求項１記載の装置。