JPH03158346A - ウェブ形状の材料のスプールの自動クランピング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ウェブ形状の材料のスプール、例えば輪転印
刷機に送られる紙ウェブのスプールを自動的にクランプ
する装置に関するものである。

［従来の技術］ 輪転印刷機の入口および出口には通常それぞれのスプー
ル受は装置が設けられ、これらのスプール受は装置は本
質的には水平軸の周りで回動できる二つのアームから成
っている。紙スプールはこれらのアーム間に回転可能に
装着される。

最初のスプールにおける紙が終了すると、スプール受は
装置の保持アームは公知の装置を用いて１８０°回動さ
れる。それにより第２のスプールすなわち交換スプール
の紙ウェブが輪転印刷機に供給される。

この後、空になったスプールは、スプールな交換するた
め準備状態に置かれている紙ウェブの充填された新しい
スプールに置き換えられなければならず、紙はこの新し
いスプールから引出されて輪転印刷機へ供給されること
になる。

スプールの交換を実施できるようにした機械的クランピ
ング装置は公知であり、これらの機械的クランピング装
置は例えば、スプールの芯内へ横から挿入され、モして
ねじ結合によってスプールの芯に緊締されるスリーブか
ら成っている。

スプールを交換しまたはスプールを中空芯に取り付ける
ためには、大きなりランピングナツトを手作業で締めた
り緩めたりすることによりクランピング（取付け）や取
外し作業を行う必要がある。その結果、紙スプールの取
付けや取外しには労力に関して極めて高い経費が掛かり
、しかも相当な時間を必要とすることになる。同時に、
スプールの交換は作業員を危険にさらすことになる。

また紙スプール用の別のクランピング装置も公知であり
、これらのクランピング装置は円錐形のマンドレルを備
え、これらのマンドレルは流体圧シリンダ装置によって
作動される。この場合、圧力媒体の作用のもとでスプー
ル交換装置のアーム間にスプールを保持しクランプする
ためにマンドレルは管状スプール芯内に挿入される。

これらのクランピング装置は特に信頼できない０例えば
圧力が降下した場合、紙ウェブは揺動し始め、この揺動
により供給している紙ウェブが引き裂かれたり相対的に
機械の停止時間が長くなるという危険がある。

さらに、圧力の降下した場合には、クランピングマンド
レルがスプール芯から外れるという危険がある。

輪転印刷機においては、紙スプールを−時間当り何回も
交換することを考えると、輪転印刷機におけるスプール
交換作業をより早く、しかも同時により安全に行うこと
は、スプール交換装置の効率の改善となるだけでなく、
同時により高い信頼性をもってスプールをクランプした
りより低コストでスプールを交換できるようになること
が認められ得る。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明の目的は、輪転印刷機において、スプー
ル交換作業に要する時間を減少し同時に作業者の安全を
できるだけ高め、そして流体ラインの圧力が下がフても
スプールの安全なりランピングを保障できるように高速
でしかも高い信頼性をもってスプールを交換することが
できるウェブ形状の材料のスプールを装着および自動ク
ランピングする装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記の目的は、スプールから突出した
ハブを受ける取付は部を、ハブの下方外周部分を支持す
る鞘型受容器で構成し、また軸方向に変位でき、伸張し
た位置ではハブの上方外周部分を包囲し、収縮した位置
ではハブの上方外周部分を解放する別の鞘型構造部分を
設けることによって達成される。

本発明の別の特徴は以下の記載、特許請求の範囲第２項
以下の記載および添付図面から理解され得る。

［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例により本発明をさらに詳し
く説明する。

第１図に見られるように、スプール交換装置は、水平に
配置した回転軸２を有し、この回転軸２にはそこから半
径方向に突出したアーム３゜４が設けられている。

本発明による取付けおよびクランピング装置はアーム３
．４の各端部に設けられる。これらの装置は全体を符号
５で示されている。

装置５はハブ６により、印刷すべき材料（例えば紙ウェ
ブ）のスプール７を支持している。

アーム３．４は、印刷すべき材料が一杯に巻かれたスプ
ールを巻き戻し状態にするために公知の仕方で回動され
、一方、空のスプールは印刷すべき材料が一杯に巻かれ
たスプールと交換される。

スプールを交換し、紙ウェブを巻き戻しモして紙ウェブ
の一杯に巻かれたスプールを挿入するための装置は従来
技術において公知であるので、これらの装置については
詳しく説明しない。

更に、先行技術は車にスプールのハブ６に対する保持お
よびクランピング装置５または解放装置に関するもので
あることが認識されなければならない。

第２図に見られるように、スプール７のハブ６を支持す
る装置５はアーム３．４の端部に配置されている。

装置５は本質的には円筒管状部材８から成り、この円筒
管状部材８は鞘半体１１，１５を収容している。円筒管
状部材８はロール軸受９によりアーム３．４の端部に回
転可能に装着されている。

円筒管状部材８はその前方側に軸受板１ｏを有し、この
軸受板１ｏは鞘半体１１内に配置され、鞘半体１１はス
プール７のハブ６の端部６ａを支持している。対応した
ハブ６の端部６ａはその下側に平面６ｂを形成している
平らな被研磨部を備え、この平面６ｂを介してハブ６は
軸受板１ｄ上に位置している。

複動ピストン１２は円筒管状部材８内に配置されている
。室１３が圧力媒体を受けると、この複動ピストン１２
は矢印ｆの方向へ変位し、一方、室１４に圧力媒体が作
用すると、複動ピストン１２は矢印ｇの方向へ変位する
。複動ピストン１２の前方部分は頂部において鞘半体１
５として構成されている。第２図に示す状態では、鞘半
体１５は円筒管状部材８に完全に変位されている。これ
に対して、室１４に圧力媒体が作用する際には、複動ピ
ストン１２およびしたがって鞘半体１５は矢印ｇの方向
に動き、その結果、鞘半体１５は円筒管状部材８の外へ
伸張され、こうして鞘半体は鎖線で示す位置１５°へ動
かされる。

鞘半体１５が伸張した状態（１５°）になると、ハブ６
の上方部分６ａは変位可能な鞘半体１５で覆われる。有
利には、ピストン・シリンダ装置１３．１４は圧搾空気
Ｐを（公知の回転結合部１６を介して）受ける。

複動ピストン１２はその前方側にセンタリングピン１７
を支持しており、このセンタリングピン１７は固定しで
あるいは軸方向に可動に設けられている。この場合、セ
ンタリングピン１７は有利にはばねによって予め応力が
加えられている。センタリングピン１７はハブ６の端部
６ａに形成された軸方向止まり孔１８に挿入できる。ハ
ブ６のセンタリングピン孔１８に作動的に結合され得る
センタリングピン１７を設けたことによる利点として、
ピストン１２の閉じる行程が行われた後、ハブ６の端部
６ａが上方の鞘半体１５で包囲されるだけでなく、セン
タリングピン１７もハブ６の相応したセンタリング孔１
８内に入り、それにより二つの相互に相対した取付けお
よびクランピング装置間のスプール７の位置を補償でき
るだけでなく、同時にセンタリングピン１７によってス
プール７が付加的に保持されることになる。その結果、
スプールフの総体荷重は車に下方鞘半体１１の軸受板１
０に掛かるだけでなく、上方鞘半体１５側のセンタリン
グピン１７およびしたがって円筒管状部材８によって吸
収される。

第２図に示すように、ピストン・シリンダ装置１９、す
なわちばね手段２０によって一方向に負荷されたシリン
ダはアーム３．４内へ挿入される。

アーム３．４内に設けられたピストン・シリンダ装置１
９はビン２１を備え、このビン２１は孔２２に結合され
得る。孔２２は、ロール軸受９によって回転可能に受け
られるケーシングすなわち円筒管状部材８内に形成され
ている。

孔２２はまた回転可能に装着されたシリンダ８内に設け
られ、孔２２内にビン２１を挿入することにより、下方
鞘１１および軸受板１０は水平位置に正確に配置され、
水平に配置した軸受板１０上にハブ６の研磨した端部６
ｂを支持するようにしている。

ビン２１が孔内に不注意に入り込む可能性を防ぐため、
ピストン・シリンダ装置のピストン１９内にはばね２０
が設けられ、このばね２０は圧力媒体の作用しない時に
はピストン１９を休止位置すなわちビン２１がシリンダ
８の孔２２に作動的に結合されない位置へ変位させる。

スプールの交換中のみ、圧力媒体、例えば圧搾空気がピ
ストン・シリンダ装置１９に供給され、ビン２１を変位
させると共にばね２０を圧縮させ、そしてビン２１を孔
２２内へ入り込ませる。

こうして下方鞘半休は所望の位置にロックされ、そして
スプール７のハブ６の平らな端部を水平に受けることの
できる位置に固定される。

また、装置５の後側にはピストン２４を受ける付加的な
シリンダ２３が設けられている。このシリンダ２３は単
動シリンダとして構成されている。このシリンダの一側
には圧力媒体を供給する室２５が設けられ、またシリン
ダ２３の第２の室はピストン２４に作用するばね２６を
収容している。ピストン２４はその前方側にビン２７を
備え、このビン２７は主ピストン１２の管状伸張部３０
の端部片３０゛と協働する。

室２５に圧力媒体を作用させることによって、ビン２７
は後方へ勅診、モしてばね２６はピストン２４によって
圧縮される。したがって、上方ロック鞘１５は矢印での
方向に自由に変位することができる。これに対して、圧
力媒体が作用しない場合には、ビン２７はばね２６の作
用で伸張され、そして構造部分３０の端部３０゜に一致
して位置決めされる。こうして、ピストン１２および上
方鞘半体１５は変位運動を受けないようにされ、その結
果スプール７および組合さったハブ６は、例えば室１４
の圧力が突然減少しても装置１内に確実にロックされた
ままである。

ピストン１２の構造部分３０．３０″の端部には流体カ
ブレ−カー３１が設けられている。

制御装置（図示せず）に接続された流体カブレ−カー３
１がピストン１２の伸張部の部分３０によって作動され
ると、ピストン１９は作動されない。したがって、ビン
２１は伸張できなくなる。これに対して、ピストン１２
が矢印ｇの方向に完全に伸張することによりスイッチ３
１の機能が遮断されると、制御信号が発生され、ピスト
ン１９を作動させ、ビン２１を円筒管状部材８の孔２２
内へ導入させ、円筒管状部材８を所望の位置に固定させ
る。

ブレーカ−３１が非作動状態（端部片３０によって作動
されないので）になると、例えば電気的圧力スイッチに
より信号が発生され、この信号は軸を回転させそしてア
ーム３．４を回動させるのに用いられる。

この例では、上方鞘１５を駆動する流体カビストン１２
について説明してきたが、本発明の範囲から逸脱せずに
他の駆動手段、例えば電気的駆動手段も使用することが
できる。

［作用および効果］ 本発明による装置の動作モードは次の通りである。

紙の残りが終りに近づいているスプール７を紙の一杯に
巻かれたスプールに交換すべきであることを制御装置（
図示せず）が表示すると直に、軸６および円筒管状部材
８はゆっくりと回転運動するようにされ、ピストン１９
のビン２１と円筒管状部材８に設けられた孔２２とを結
合させる。この状態で、下方鞘１１の軸受板１０は正確
に水平な状態にあり、そして軸６は回転しないようにさ
れる。

この後、ピストン２４のビン２７は、ピストン１２の端
部片３０°が自由位置となるように駆動される。

その後、ピストン１２は収縮され（矢印ｆ方向）、その
結果、上方鞘１５はハブ６の端部６ａを露出させ、空の
スプール７をハブ６と共に上昇させ、軸受鞘１１からス
プール７の端部６ａを引き出させるようにしている。収
縮の結果、同時にスイッチ３１がピストン１２の端部３
０．３１によって作動され、取付は部５が開放されるこ
とを表わす電気的信号が発生される。

ハブ６．６８を再び鞘半体１１に嵌め込んで新しいスプ
ール７を装着した後に、ピストン１２は再び矢印ｇの方
向に動かされる。閉じ運動中に、ビン１７はハブ６ａの
孔１８に入り、同時に上方鞘１５は鎖線１５°で示す位
置へ変位される。それによりハブ６，６ａは取付は部５
に確実にロックされる。実行されたロック操作はスイッ
チ３１によって表示され、すなわち、取付は部５のロッ
クされた状態ではスイッチ３１は構造部分３０，３１°
によフて作動されず、このスイッチ３１を介して制御信
号が伝送されない。したがって、ピストン２４およびそ
れのビン２７は作動され、ピストンの端部３０を口ツク
させる。これにより、ピストン１２が矢印ｆの方向に不
注意に開放運動し始める可能性は防止される。

その後、孔２２はビン２１によって解放され、ピストン
１９は相応して負荷され、変位され、そにれにより、円
筒管状部材８およびしたがって新しく挿入されたスプー
ルを回転運動させることができる。

ピストン２４はビン２７とピストン１２の端部片３０°
との作動的結合を維持するばね２６によって特に有利に
負荷される。

ピストン１９は、ビン２１が孔２２から離れて維持され
るようにばね２０によって負荷される。

この構造的手段は安全性を一層高め、それにより、装置
５は、圧力媒体Ｐの圧力が降下した場合でもばね２６の
作用により確実に閉じた状態に維持される。これにより
、ビン２７と端部片３０°との間の信頼できるロック作
用が保障される。これに対して、ばね２０はビン２１を
孔２２から離した状態に維持するように機能している。

この動作結合は単に圧力媒体によって行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は輪転印刷機−用の公知のスプール交換装置を示
す概略図、第２図はハブおよびスプールを支持する本発
明による保持装置の細部を示す断面図、第３図は第２図
の！■−■夏に沿った第２図の装置の要部断面図である
。 ２：軸、３．４：アーム、５：取付は部（装置）、６：
ハブ、７：スプール、８：円筒管状部材、９：ロール軸
受、１０：軸受板、１１゜１５＝鞘半休、１２：複動ピ
ストン、１３゜１４．２５：室、１６：回転結合手段、
１７：センタリングピン、１８：止まり孔、１９：単動
シリンダ、２０：ばね手段、２１．２７：ビン、２２：
孔、２３：付加的なシリンダ、２４：ピストン、２６：
ばね、３ｏ：管状伸張部（構造部分）、３０’：端部片
（構造部分）、３１：流体カブレ−カー（スイッチ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スプール（７）から突出したハブ（６）を受ける取
   付け部（５）がハブ（６）の下方外周部分（６ａ）を支
   持する鞘型受容器（１１）から成り、また矢印（ｆ、ｇ
   ）の方向に変位でき、伸張した状態ではハブ（６）の上
   方外周部分（６ａ）を包囲し、収縮した状態ではハブ（
   ６）の上方外周部分（６ａ）を解放する鞘部分（１５）
   が設けられることを特徴とするウェブ形状の材料のスプ
   ールの自動クランピング装置。 ２、下方鞘（１１）がその底部に平面状軸受板（１０）
   を備え、この平面状軸受板（１０）上にハブ（６）の端
   部分（６ａ）の平面状部分（６ｂ）を受けている請求項
   １に記載の装置。 ３、鞘体（１１、１５）を受ける円筒管状部材（８）が
   アーム（３または４）の自由端に回転可能に装着される
   請求項１および２に記載の装置。 ４、円筒管状部材（８）が上方鞘（１５）に連結される
   駆動可能なピストン（１２）を収容している請求項１に
   記載の装置。 ５、円筒管状部材（８）の後方端部（３０）が、円筒管
   状部材（８）の内側の室（１３、１４）に圧力媒体（Ｐ
   ）を供給する回転可能な継手（１６）を備えている請求
   項１に記載の装置。 ６、前記ピストン（１２）の鞘半体（１５）側である前
   方にばね負荷センタリングピン （１７）が設けられ、このばね負荷センタリングピン（
   １７）がハブ（６）の端部（６ａ）におけるセンタリン
   グ孔（１８）に結合できる請求項１に記載の装置。 ７、アーム（３または４）がピン（２１）を支持してい
   るピストン・シリンダ装置（１９）を受け、該ピン（２
   １）が円筒管状部材（８）のケーシングにおける基準孔
   （２２）に結合できる請求項１に記載の装置。 ８、前記ピストン（１２）の端部（３０）の近くに、ピ
   ン（２７）を支持しているピストン・シリンダ装置（２
   ３、２４）が設けられ、該ピン（２７）が前記ピストン
   （１２）の一端に結合できる請求項１に記載の装置。 ９、前記ピストン（１２）の端部（３０、３０′）の近
   くに、前記ピストン（１２）の伸張位置および収縮位置
   を指示し、従って上方鞘（１５）のロック位置および開
   放位置をそれぞれ指示するスイッチ（３１）が設けられ
   る請求項１に記載の装置。