JP6161351B2

JP6161351B2 - 断裁装置

Info

Publication number: JP6161351B2
Application number: JP2013058582A
Authority: JP
Inventors: マッテスヴォルフガング; シュタイナートアンドレアス
Original assignee: ミュラーマルティーニホールディングアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: JP2013193207A; EP2641709A1; EP2641709B1; US20130247735A1; US10005638B2; DE102012005462A1; CN103317544B; CN103317544A

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の、製品を同時に三方で断裁する装置及び方法に関する。

冊子を製造する際に、中綴じ機において、丁合いされて綴じられた製品が、三方で断裁する装置、例えばトリマで断裁される。断裁は、前側の小口断裁及び天地断裁用の断裁ステーションにおいて、固定の下刃又は断裁ストリップに対して可動の上刃により行われる。

欧州特許出願公開第１１５２３１０号明細書において、そのようなトリマが公知である。このトリマは、共通の上刃ブリッジを備え、上刃ブリッジは、サーボモータを介して往復運動式に運転可能である。上刃ブリッジに、前側の小口断裁及び天地断裁用の上刃が取り付けられている。この場合、前側の小口断裁は、第１の断裁ステーションで行われ、天地断裁は、第２の断裁ステーションで行われる。製品を断裁ステーションへ搬送するため、及び断裁ステーションから外へ搬送するために、トリマは、製品用の搬送装置を備える。この場合、三方断裁の実施は、個別のステップで行われる。搬送系は、製品を第１の断裁ステーションに搬送して、製品を正確な位置で停止状態にさせる。そのあとで前側の小口断裁が行われる。次いで、製品は、搬送系により、第２の断裁ステーションに搬送され、正確な位置で停止状態にさせられる。そのあとで天地断裁が行われる。次いで、三方で断裁された製品は、デリバリに搬送される。欧州特許出願公開第１１５２３１０号明細書において公知の搬送系は、天側及び地側のベルト対から成り、ベルト対との間で、製品は、摩擦力接続式に挟持される。この場合、ベルト対は、連続的に延在する駆動シャフトを介して、独立した駆動装置、例えばサーボモータにより駆動される。

様々な製品サイズに対して断裁装置を調節するために、両方のベルト対の相互の間隔も同様に各製品サイズに対して調節される。このような調節を実現するために、摺動可能な形状接続式の結合部（形状接続式の結合（形状結合）とは、嵌め合いまたは噛み合いなどの部材相互の形状的関係に基づく結合を意味する）が搬送ベルトの駆動シャフトとプーリとの間に設けられている。形状接続式の結合部は、多角形シャフト又はスプラインシャフトとして構成されていて、製品の加速及び制動時の交番荷重により高い摩耗に曝されている。これにより、結合部は使用不能となることがあり、費用の嵩む修理の原因となる。搬送ベルト自体も摩耗に曝され、定期的に交換しなければならない。搬送ベルトの交換は、両方のベルト対を駆動する連続的に延在するシャフトに基づいて、大きな作業上の手間に繋がる。さらに追加的な加工装置、例えば中央断裁装置の取り付け及び取り外しも大きな作業上の手間に繋がる。

欧州特許出願公開第１１５２３１０号明細書

本発明の課題は、製品を同時に三方で断裁する装置を改良して、背景技術の欠点を解消し、様々な製品サイズに対して装置を容易に適合させることと同時に、製品の確実な搬送を保証するものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、複数の断裁ステーションで製品を同時に三方で断裁する装置であって、共通の上刃ブリッジであって、上刃ブリッジは、往復運動式に運転可能であり、上刃ブリッジに、少なくとも製品の前側の小口断裁並びに天地断裁のための刃が取付け可能である、上刃ブリッジと、上刃ブリッジを駆動する第１の駆動装置と、断裁装置の断裁ステーションを通って製品を搬送する天側及び地側の搬送ベルト対を有する搬送装置と、搬送装置を駆動する第２の駆動装置とを備え、第１の駆動装置及び第２の駆動装置は、相互に無関係で独自の駆動装置として構成されており、駆動装置は、制御ユニットを介して相互に結合されている、製品を同時に三方で断裁する装置において、搬送装置の天側及び地側の搬送ベルト対は、それぞれ、相互に無関係で位置調整された独自の駆動装置により駆動される。

本発明の好適な態様は、従属請求項並びに実施の形態の説明及び付属の図面から明らかである。

好適には、天側及び地側の搬送ベルト対の駆動装置には、制御ユニットを介して、運動プロフィールが加えられる。

好適には、天側及び地側の搬送ベルト対の駆動装置の運動プロフィールは、それぞれ同一である。

好適には、天側及び地側の搬送ベルト対の駆動装置の運動プロフィールは、それぞれ異なる。

好適には、天側及び地側の搬送ベルト対の駆動装置は、中央の機械制御装置に接続されている。

本発明に係る、製品を同時に三方で断裁する装置の態様は、複数の断裁ステーションを備える。さらに装置は、共通の上刃ブリッジを備え、上刃ブリッジは、断裁ステーションを通って延在している。上刃ブリッジは、第１の駆動装置を介して、往復運動式に運転可能である。上刃ブリッジに、少なくとも、前側の小口断裁並びに天地断裁のための刃が取り付けられている。製品は、天側及び地側の搬送ベルト対を備える搬送装置により、断裁装置の断裁ステーションを通って搬送される。往復装置及び搬送装置用の駆動装置は、それぞれ相互に無関係で独自の駆動装置として構成されていて、制御装置を介して相互に接続されている。

搬送装置の天側及び地側の搬送ベルト対の駆動装置は、両方の各搬送ベルト対のための、それぞれ相互に無関係で位置調整された独自の駆動装置を備える。これにより、駆動トレーンに、摩耗しやすい、形状接続式の連続して延在する結合部が不要である。搬送ベルトの交換は、大幅に簡単化され、例えば利用部分分離又は特殊打抜き用の追加的な加工装置の取り付け及び取り外しも同じく簡単化される。

好適な態様では、天側及び地側の搬送ベルト対の駆動装置には、制御ユニットもしくは中央の機械制御装置を介して、運動プロフィールが加えられる。その際、両方のベルト対の運動プロフィールは、それぞれ同一であるか又は異なっていてよい。これにより、所望の断裁結果を得るために、製品の天側及び地側で意識的に異なる搬送距離が選択されるように、断裁ステーションから断裁ステーションへの製品の搬送を実現することができる。

背景技術による搬送装置を備える断裁装置を示す図である。図１ａによる断裁装置の駆動装置を示す図である。本発明に係る断裁装置を示す図である。図２による本発明に係る断裁装置の内側に設けられた搬送装置の一部を示す図である。搬送装置を示す図である。搬送装置の運動プロフィールを示す図である。

次に、本発明の実施の形態を、図示の態様に基づいて詳説する。

図１ａには、背景技術によるそれぞれ分離した駆動装置を備える小口断裁のための断裁装置１９の代表的な構成が示されている。第１の駆動モータ１は、上刃ブリッジ２の運動を実現し、上刃ブリッジ２に上刃が取り付けられている。製品走行方向は、矢印Ｔにより示されている。第２の駆動モータ４は、それぞれ幅にわたって連続的に延在する第１及び第２の駆動シャフト５，６を介して、搬送系９のベルト７，８を駆動する。両方の駆動モータ１，４のために制御ユニット１０，１１が設けられており、制御ユニット１０，１１は、データ及び／又は制御信号を交換するための接続部１２により、相互に連結することができる。さらに、この接続部１２は、中央の機械制御ユニット１８にも通じる。

２つの運動プロセスを実現する駆動装置の主要要素は、図１から看取される。第１の駆動モータ１は、歯付ベルト１５、プーリ１６及び伝動装置１７を介して、上刃ブリッジ２の鉛直の非調和振動運動を実現する。上刃３は、断裁工程の間、下刃１３に押し付けられる。第２の駆動モータ４は、機械式の伝動装置１４を介してシャフト５，６を駆動し、これにより、搬送系のベルト７，８が運動させられる。矢印Ｔは、製品走行方向を表す。

図２及び図３には、本発明に係る断裁装置２０が示されており、その際、図３には、判りやすくするために、天側の搬送装置しか図示されておらず、制御ユニット並びに接続部は省略した。断裁装置２０は、上刃ブリッジ２５を備え、上刃ブリッジ２５は、駆動モータ２１により、往復運動させられる。上刃ブリッジ２５は、全ての断裁ステーションを通って延在しており、断裁ステーションは、図示の態様では３つ存在し、つまり、前側の小口断裁用のステーション２６、天地断裁用のステーション２７及び特別な打抜き又は利用部分分離用の別の加工ステーション２８である。上刃ブリッジ２５に、相応の上刃２９，３０，３１，３２が取り付けられており、上刃２９，３０，３１，３２は、下刃３３に向かって運動させられ、そうして製品４０の小口断裁又は特殊打抜きもしくは利用部分分離が行われる。製品４０は、搬送装置３４により、断裁装置２０の個々の断裁ステーション２６，２７，２８を通って搬送される。このために、搬送装置３４は、天側の搬送ベルト対３５，３６と地側の搬送ベルト対３７，３８とを備え、これらの搬送ベルト対３５，３６，３７，３８の間で製品４０が挟持される。天側の搬送ベルト対３５，３６は、独立した駆動モータ２３により駆動され、地側の搬送ベルト対３７，３８は、独立した駆動モータ２２により駆動される。

独立した個々の駆動装置２１，２２，２３は、付属の制御ユニット４７，４８，４９を介して、データ及び／又は制御信号を交換するための接続部５０を介して相互に連結されている。さらに、駆動装置２１，２２，２３は、追加的に中央の機械制御装置５１に接続することができる。さらに、各駆動装置２２，２３には、所定の運動プロフィール（運動過程）が加えられ、そうして製品４０を個別に天側及び地側で加速して搬送することができる。

図４には、搬送装置３４の主要構成要素が示されている。製品４０，４０’，４０’’の搬送方向は、矢印Ｔにより示されている。搬送装置３４は、本態様では、３つの断裁ステーションを通って延在している。第１のステーションでは、前側の小口断裁が上刃２９及と下刃３３とにより行われる。第２のステーションでは、上刃３１，３０と下刃３３とにより天地断裁が行われる。第３のステーションでは、分離用刃３２と下刃３３とにより利用部分分離が行われる。第２又は第３のステーションでは、相応の打抜き工具４１により、追加的に特殊打抜きも行うことができる。断裁工程の間、製品４０は停止している。その都度の断裁工程が終わったあとで、製品４０は、次の断裁ステーションに向かって搬送される。製品の搬送は、２つの搬送ベルト対３５，３６，３７，３８により行われ、搬送ベルト対３５，３６，３７，３８は、対偶を成してそれぞれ対向しており、製品は、それぞれ天側及び地側で摩擦力接続式に挟持される。

天側の搬送ベルト対３５，３６及び地側の搬送ベルト対３７，３８は、それぞれ、駆動トレーン４２，４３の付属の構成要素を備える独立した駆動モータ２２，２３により駆動される。両方の駆動トレーン４２，４３は、それぞれ以下の構成要素から構成される：
・モータシャフト上に設けられたプーリ６０，６１（図４においてプーリ６１は隠れている）、
・上側のベルト３５，３７用のシャフト６５，６６を駆動するためのプーリ６３，６４、
・下側のベルト３６，３８用のシャフト６９，７０を駆動するためのプーリ６７，６８（図４においてシャフト７０は隠れている）、
・変向兼緊締装置としてのプーリ７１，７２（図４においてプーリ７１は隠れている）、
・両側に歯列形成された歯付ベルト７３，７４。

製品４０は、搬送装置３４により断裁装置２０の内側で加速され、正確な位置で各断裁ステーションに搬送され、そして停止状態まで制動される。このような工程は、後続の加工ステップにおいて繰り返され、最終的に、断裁装置２０から、断裁装置２０の下流側に位置する搬送装置、加工装置またはデリバリに製品が搬送されるまで繰り返される。

図５は、断裁装置の総作業サイクル（０°〜３６０°）の間の搬送ベルト対の考えられる運動プロフィールを例示している。図５には、それぞれ機械サイクルに相当する０°〜３６０°（ｘ軸）に関して、上側の線図では、回転角度（°）におけるカムディスクの距離を示しており、中央の線図では、正規化された速度（ｄｓ／ｄＰｈｉ）としての１次導関数を示しており、下側の線図には、正規化された加速度（ｄｖ／ｄＰｈｉ）としての２次導関数を示している。１００，１０５により、それぞれ０°もしくは３６０°における上刃の下死点が示されている。この点では断裁工程が終了しているが、製品は未だ解放されていない。したがって搬送ベルト対は未だ運動しない。点１０１で製品は解放されており、搬送を開始することができる。したがって点１０１でカムディスクの距離は未だゼロであり、速度も同様である。図５の下側の線図から判るように、搬送ベルトの加速は点１０１で始まる。搬送ベルトの加速は、点１０２まで行われる（約１６４°）。カムディスクは、ここまで約１３０°の回転角度の距離を進行し、搬送ベルトは、３．２の正規化された速度で運動する。点１０３まで更なる加速は行われないので、搬送ベルトは、同一の速度で引き続き運動する。点１０３から点１０４まで次の断裁ステーションへの製品の供給もしくは第１の断裁ステーションへの新たな製品の供給が行われる。したがって搬送ベルトは、停止状態まで相応に制動される。点１０４から点１０５までベルトは停止している。各断裁ステーションで、図示していないプレスビームによる製品のプレス及び下死点までの上刃ブリッジの降下ひいては製品４０の小口断裁が行われる。

１上刃ブリッジ用の駆動モータ
２上刃ブリッジ
３天地断裁用の上刃
４搬送装置用の駆動モータ
５駆動シャフト
６駆動シャフト
７上側の搬送ベルト
８下側の搬送ベルト
９搬送系
１０制御ユニット
１１制御ユニット
１２データ及び／又は制御信号
１３下刃
１４伝動装置
１５歯付ベルト
１６プーリ
１７伝動装置
１８中央の機械制御装置
１９背景技術による断裁装置
２０本発明に係る断裁装置
２１上刃ブリッジ用の駆動モータ
２２地側の搬送ベルト対用の駆動モータ
２３天側の搬送ベルト対用の駆動モータ
２５上刃ブリッジ
２６前側の小口断裁用の断裁ステーション
２７天地断裁用の断裁ステーション
２８別の加工ステーション
２９前側の小口断裁用の上刃
３０地断裁用の上刃
３１天断裁用の上刃
３２利用部分分離用の上刃
３３下刃
３４搬送装置
３５上側の天側の搬送ベルト
３６下側の天側の搬送ベルト
３７上側の地側の搬送ベルト
３８下側の地側の搬送ベルト
４０，４０’，４０’’ 製品
４１打抜き工具
４２天側の駆動トレーン
４３地側の駆動トレーン
４７制御ユニット
４８制御ユニット
４９制御ユニット
５０データ及び／又は制御信号を交換する接続部
５１中央の機械制御装置
６０モータシャフト上のプーリ
６１モータシャフト上のプーリ
６３プーリ
６４プーリ
６５シャフト
６６シャフト
６７プーリ
６８プーリ
６９シャフト
７０シャフト
７１プーリ
７２プーリ
７３プーリ
７４プーリ
１００運動プロフィールの点
１０１運動プロフィールの点
１０２運動プロフィールの点
１０３運動プロフィールの点
１０４運動プロフィールの点
１０５運動プロフィールの点
Ｔ搬送方向

Claims

複数の断裁ステーション（２６，２７，２８）において様々な製品サイズを有する製品（４０）を同時に三方で断裁する装置（２０）であって、
共通の上刃ブリッジ（２５）であって、前記上刃ブリッジ（２５）は、往復運動式に運転可能であり、前記上刃ブリッジ（２５）に、少なくとも製品（４０）の前側の小口断裁（２９）並びに天地断裁（３０，３１）のための刃が取付け可能である、上刃ブリッジ（２５）と、
前記上刃ブリッジ（２５）を駆動する第１の駆動装置（２１）と、
前記断裁装置（２０）の前記断裁ステーション（２６，２７，２８）を通って製品（４０）を搬送する天側の搬送ベルト対（３５，３６）及び地側の搬送ベルト対（３７，３８）を有する搬送装置（３４）と、を備える、製品を同時に三方で断裁する装置において、
前記搬送装置（３４）は、第２の駆動装置（２２）及び第３の駆動装置（２３）により駆動され、
前記第１の駆動装置（２１）と、前記第２の駆動装置（２２）と、前記第３の駆動装置（２３）とは、相互に無関係で独自の駆動装置として構成されており、制御ユニット（４７，４８，４９，５１）を介して相互に結合されており、
前記搬送装置（３４）の天側の搬送ベルト対（３５，３６）は、前記第３の駆動装置（２３）によって駆動されるシャフト（６５，６９）に接続されており、
前記搬送装置（３４）の地側の搬送ベルト対（３７，３８）は、前記第２の駆動装置（２２）によって駆動される、前記シャフト（６５，６９）とは独立した別のシャフト（６６，７０）に接続されており、
前記第２の駆動装置（２２）及び前記第３の駆動装置（２３）は、相互に無関係に位置調整された独自の駆動装置として構成されていることを特徴とする、製品を同時に三方で断裁する装置。
天側及び地側の搬送ベルト対（３５，３６，３７，３８）の前記駆動装置（２２，２３）には、前記制御ユニット（４８，４９）を介して、運動プロフィールが加えられる、請求項１記載の装置。
天側及び地側の搬送ベルト対（３５，３６，３７，３８）の前記駆動装置（２２，２３）の運動プロフィールは、それぞれ同一である、請求項２記載の装置。
天側及び地側の搬送ベルト対（３５，３６，３７，３８）の前記駆動装置（２２，２３）の運動プロフィールは、それぞれ異なる、請求項２記載の装置。
天側及び地側の搬送ベルト対（３５，３６，３７，３８）の前記駆動装置（２２，２３）は、中央の機械制御装置（５１）に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。