專利名稱：折頁機內(nèi)驅(qū)動凸輪罩的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于印刷機的折頁機。
技術(shù)背景與例如折頁機構(gòu)一起使用的收集滾筒(collect cylinder)被用于進 給產(chǎn)品例如不同大小的紙頁到折頁機中。典型地，收集滾筒被設(shè)置以 進行選擇性進給，例如紙頁以直線傳送進給，兩頁紙收集傳送，三頁 紙收集傳送，等等。直線進給是指每次傳送一頁紙到下面的操作。兩 頁紙收集傳送是指每次傳送兩頁紙，而三頁紙收集指每次三頁紙的傳 送。收集滾筒包括抓取機構(gòu)以在旋轉(zhuǎn)過程中被致動抓取紙頁。抓取機 構(gòu)的致動典型地通過與旋轉(zhuǎn)收集滾筒相鄰安裝的不旋轉(zhuǎn)凸輪接合的凸 輪從動件執(zhí)行。凸輪具有被用于在旋轉(zhuǎn)過程中的正確時間致動抓取機 構(gòu)以使?jié)L筒抓取合適數(shù)目的紙頁進行傳送的表面結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)這一目 的，旋轉(zhuǎn)罩被設(shè)置繞與收集滾筒軸同心的軸旋轉(zhuǎn)，并被用于在直線傳 送，兩頁紙收集傳送或三頁紙收集傳送之一的模式下對可控操作選擇 性地遮蓋凸輪的部分。美國專利No. 4,381,106，以引用的方式結(jié)合于此，公開了一種已知的用于具有不旋轉(zhuǎn)的凸輪和旋轉(zhuǎn)的凸輪罩的收集滾筒的裝置。用于抓取產(chǎn)品的抓取器通過與固定的，不旋轉(zhuǎn)凸輪的凸輪表面相接合的凸輪從動件被打開和關(guān)閉。凸輪表面被做成特定輪廓，以當(dāng)抓取器分別處于產(chǎn)品抓取和產(chǎn)品釋放位置時，可以協(xié)調(diào)抓取器打開和關(guān)閉的動作。 旋轉(zhuǎn)罩具有選擇性地遮蓋凸輪表面輪廓的凸輪表面，并因此允許或阻止抓取器的動作，并提供操作的被選模式。在美國專利No. 4,381,106中公開的已知的收集滾筒裝置的形式 中，罩通過驅(qū)動輪在旋轉(zhuǎn)運動中被連續(xù)驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)收集滾筒。可調(diào)的 減速齒輪裝置將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動從滾筒驅(qū)動輪傳遞到罩上。齒輪裝置的調(diào)整被控制以改變齒輪齒數(shù)比，并因此改變罩的旋轉(zhuǎn)速度。罩的旋轉(zhuǎn)速度 確定抓取器的操作，并因此確定罩是否遮蓋固定凸輪的表面輪廓，以 因此提供直線傳送，兩頁紙收集傳送或三頁紙收集傳送的模式。另外， 在一個操作之前，罩被旋轉(zhuǎn)至與固定凸輪具有關(guān)系的特殊相位，這樣 罩的旋轉(zhuǎn)正確地遮蓋輪廓。參考圖1，圖中示出了現(xiàn)有技術(shù)的用于旋轉(zhuǎn)罩的驅(qū)動裝置的示意性圖示。收集和傳遞滾筒IO被安裝以在滾筒驅(qū)動軸12上旋轉(zhuǎn)。滾筒 驅(qū)動輪14被安裝在滾筒驅(qū)動軸12的端部，并進一步與滾筒驅(qū)動機構(gòu)， 例如電機15接合，以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸12，并與其一起旋轉(zhuǎn)傳遞滾筒10。 抓取機構(gòu)16包括多個被旋轉(zhuǎn)安裝在傳遞滾筒10上的抓取元件18。為 實現(xiàn)該目的，杠桿20被連接到抓取機構(gòu)16的端部以使杠桿20的運動 帶動抓取元件在打開和關(guān)閉抓取位置之間旋轉(zhuǎn)。根據(jù)已知說明的設(shè)計，固定凸輪22和旋轉(zhuǎn)凸輪罩24都被接近杠 桿20安裝。 一對凸輪從動件26、 28被安裝在杠桿20的端部。杠桿 20被偏壓使凸輪從動件26與固定凸輪26 (應(yīng)為22)的表面接合，且 凸輪從動件28與旋轉(zhuǎn)凸輪罩24的表面接合。這樣，當(dāng)傳遞滾筒10 被驅(qū)動軸12旋轉(zhuǎn)時，凸輪從動件26、 28分別沿固定凸輪22和旋轉(zhuǎn)凸 輪罩24的表面運動。固定凸輪22和旋轉(zhuǎn)凸輪罩24具有使凸輪從動件26、28在沿各自 表面的運動中相對凸輪表面?zhèn)认蜻\動的表面輪廓(例如可以與美國專 利No.4，381，106中的類似)。凸輪從動件26、 28的徑向運動使得杠桿 20的運動致動抓取機構(gòu)16。固定凸輪22和旋轉(zhuǎn)凸輪罩24的輪廓被設(shè) 計為相互補償?shù)男问?，以在上面介紹的直線傳送，兩頁紙收集傳送或 三頁紙收集傳送之一的模式下選擇性地提供用于操作的抓取器致動。為實現(xiàn)該目的，旋轉(zhuǎn)凸輪罩24被安裝在罩驅(qū)動軸30上，罩驅(qū)動 軸30反過來被旋轉(zhuǎn)安裝到滾筒驅(qū)動軸12上。齒輪鏈32、 34、 36將罩 驅(qū)動軸30和滾筒驅(qū)動輪14接合。旋轉(zhuǎn)凸輪罩24的旋轉(zhuǎn)速度被設(shè)定為 使凸輪罩24的旋轉(zhuǎn)輪廓正確地補償固定凸輪22的輪廓的數(shù)值。另外 的齒輪38、 40使罩驅(qū)動軸30接合罩定相手輪42。罩定相手輪42為 操作者使用于人為地，為了罩24的正確操作，將旋轉(zhuǎn)凸輪罩24定位于與固定凸輪22成一直線的正確相位。齒輪36可以是與被連接到齒 輪14上的中心齒輪相互作用的行星架齒輪，而齒輪38作為齒圈。在圖1說明的現(xiàn)有技術(shù)中可以很清楚的看到，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)罩24 的齒輪裝置在設(shè)備框架內(nèi)需要相當(dāng)大的空間。而且，通過人工手動操 作罩定相手輪42為罩定相是很累，很費時間的操作。在美國專利No. 4,381,106中，罩的齒輪齒數(shù)比可以使用控制手柄 和軸向可變換的雙套齒輪改變。因此，按照已知的旋轉(zhuǎn)罩設(shè)計，罩通過復(fù)雜的齒輪系被持續(xù)驅(qū)動。 這是造成了設(shè)備的不必要磨損和不佳的能量守恒。而且，齒輪裝置占 用了齒輪箱內(nèi)寶貴的空間，且需要關(guān)鍵的并且繁重的初始計時，再計 時和相位調(diào)整操作。使用減速齒輪裝置作為旋轉(zhuǎn)罩的驅(qū)動機構(gòu)也是設(shè) 備整體成本當(dāng)中的非常昂貴的部件。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供包括旋轉(zhuǎn)滾筒的折頁機，旋轉(zhuǎn)滾筒具有可選擇性致動 的印刷品接觸裝置以接觸滾筒上的印刷材料，和被連接到紙張接觸裝 置上的凸輪從動件裝置。具有表面輪廓的固定凸輪與凸輪從動件裝置 接合以致動印刷品接觸裝置，且旋轉(zhuǎn)凸輪罩被安裝以相對固定凸輪旋 轉(zhuǎn)，選擇性地遮蓋固定罩的表面輪廓，從而以預(yù)先選擇的模式致動印 刷品接觸裝置。獨立的凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)被提供，以旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪 罩使之進行可控的旋轉(zhuǎn)，選擇性地遮蓋表面輪廓。本發(fā)明還提供了帶有被安裝進行旋轉(zhuǎn)的收集滾筒和用于旋轉(zhuǎn)收集 滾筒的收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)的折頁機。收集滾筒包括至少一個抓取器和 與抓取器連接，并包含凸輪從動件裝置的抓取器致動器。具有表面輪 廓的固定凸輪與凸輪從動件裝置接合以致動抓取器，而旋轉(zhuǎn)凸輪罩被 安裝以相對于固定凸輪旋轉(zhuǎn)，選擇性地遮蓋固定罩的表面輪廓，從而 以預(yù)先選擇的模式致動抓取器。根據(jù)本發(fā)明的特征，獨立的凸輪罩驅(qū) 動機構(gòu)被提供，以旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩使之進行可控旋轉(zhuǎn)，選擇性地 遮蓋表面輪廓。在本發(fā)明的另一代表性實施例中， 一種操作收集和傳遞滾筒裝置的方法被提供。該方法包括以下步驟提供收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)以旋轉(zhuǎn) 收集滾筒，提供凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)以旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩使之進行可控 旋轉(zhuǎn)，選擇性地遮蓋表面輪廓，和獨立于凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)操作收集滾 筒驅(qū)動機構(gòu)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的用于旋轉(zhuǎn)罩的驅(qū)動裝置的示意性圖示； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施例的折頁機的示意性圖示； 圖3為根據(jù)圖2中實施例的旋轉(zhuǎn)罩驅(qū)動裝置的更多細節(jié)的部分側(cè) 視圖；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明的處于靜態(tài)駐留位置的凸輪輪廓和凸輪罩輪廓 的視圖。具體實施方式

現(xiàn)在參考圖2，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)罩驅(qū)動裝置的示意 性圖示。傳遞滾筒110、滾筒驅(qū)動軸112、滾筒驅(qū)動齒輪114、抓取機 構(gòu)116 (包括抓取元件118、杠桿120和凸輪從動件126和128)的基 本結(jié)構(gòu)，可以是與上述介紹的現(xiàn)有技術(shù)的裝置或被引作參考的美國專 利No. 4,381,106中的裝置相似的結(jié)構(gòu)。應(yīng)了解，滾筒110可以具有折 頁刀和兩個輸入軸， 一個用于抓取器星形輪轂而另一個用于折頁刀星 形輪轂，例如如美國專利No. 4,381,106中所示的。固定凸輪122可以 被支架300支撐，而凸輪從動件126可以通過彈簧作用依靠在凸輪122 上。角度控制電機115可以驅(qū)動齒輪114。獨立的旋轉(zhuǎn)凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)，例如被支撐在支架300上的電機 200，包括與驅(qū)動輪204連接的驅(qū)動軸202，驅(qū)動輪204與支撐旋轉(zhuǎn)凸 輪罩124的齒輪206嚙合。這樣，旋轉(zhuǎn)凸輪罩124的驅(qū)動機構(gòu)就獨立 于旋轉(zhuǎn)傳遞滾筒110的驅(qū)動機構(gòu)，也就是，凸輪罩的驅(qū)動機構(gòu)不與滾 筒110的驅(qū)動機構(gòu)機械地接合。按照本發(fā)明的特征，絕對編碼器208被與電機200操作接合以協(xié) 助控制電機操作。例如絕對編碼器208可以為每個旋轉(zhuǎn)提供1000個信號，這樣凸輪罩124的角度可以被控制器210設(shè)定或控制到0.36度以 內(nèi)的準(zhǔn)確度?？刂破?10還可以接收輸入例如滾筒110的角位置，例 如通過齒輪114上的傳感器或電機115上的編碼器。應(yīng)了解，電機115 可以是印刷機的整體驅(qū)動電機，或用于滾筒IIO或折頁機的獨立驅(qū)動 電機?？刂破?10還可以控制電機115設(shè)定正確的模式。編碼器208和滾筒110的位置信息允許控制器210旋轉(zhuǎn)凸輪罩 124，以在正確的收集模式下相對于固定凸輪定相，并在直線傳送，兩 頁紙收集傳送或三頁紙收集傳送模式之一的正確速度下驅(qū)動旋轉(zhuǎn)凸輪 罩124。這樣控制器210可以相對于滾筒110的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定旋轉(zhuǎn)罩 124的旋轉(zhuǎn)速度和相位。例如美國專利No. 4,381,106中所介紹過的， 罩的速度，例如對于某一操作模式，可以被設(shè)定為滾筒速度的5/6或 5/4，且罩的相位可以被設(shè)定為可改變。根據(jù)本發(fā)明的相位改變可以發(fā) 生在不工作時，在已知時間段內(nèi)己知速度下通過增加或減慢電機200 相對于電機115的速度時。如圖4中介紹的，控制器210還可以移動凸輪罩124到凸輪從動 件裝置不受凸輪罩124影響的角度位置(也就是遮蓋表面132、 134、 136和138同軸且與弓形表面142和144共同擴延，這樣不發(fā)生遮蓋)。 這樣電機200可以在不需要遮蓋發(fā)生時在不遮蓋的方向被關(guān)掉。這可 以允許電機200根本不工作并減小能耗和磨損。優(yōu)選地，凸輪122具 有對應(yīng)于某一預(yù)期模式，例如直線模式的輪廓，這樣在該模式下就不 需要遮蓋了。這樣，根據(jù)本發(fā)明的特征，對于傳遞滾筒裝置，將會有一種更有 效的操作，在旋轉(zhuǎn)凸輪罩部件上可以更好的節(jié)省能源并減小磨損。而 且，傳遞滾筒設(shè)備的整體成本大大減少了。圖3示出了圖2中介紹的罩驅(qū)動齒輪裝置的更多細節(jié)。支架300 具有延伸314以支撐電機200且支撐臂306支撐固定凸輪122。旋轉(zhuǎn) 凸輪罩124被安裝在支撐領(lǐng)部308上，支撐領(lǐng)部308反過來被安裝以 通過軸承310在支撐臂306上旋轉(zhuǎn)。凸輪罩驅(qū)動齒輪206還被軸承310 可旋轉(zhuǎn)地支撐。電機200的輸出軸318支撐齒輪204，齒輪204被設(shè)置與凸輪罩驅(qū)動齒輪206接合，以為驅(qū)動齒輪206提供獨立的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)凸 輪罩124。圖2中所示的電機115可以通過滾筒110通過輸入齒輪114和260 驅(qū)動。齒輪260可以驅(qū)動抓取器星形輪轂262，例如在美國專利No. 4,381,106中所介紹的，且齒輪114可以驅(qū)動折頁刀星形輪轂。抓取器 星形輪轂262和折頁刀之間的相位對不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來說可以被改 變。在前面的說明中，本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于特殊的代表性實施例和實例被 介紹了。但是，很明顯地，不偏離權(quán)利要求指出的本發(fā)明的更廣泛的 精神和范圍的各式修改和變更可以被實施。因此，說明和附圖被認為 是說明性的而非限制性的。特別地，應(yīng)了解，印刷品接觸裝置可以是 抓取器、銷、爪或折頁機的折頁刀。
權(quán)利要求
1.一種折頁機，包括收集滾筒，其被安裝成可旋轉(zhuǎn)；收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)，其用于旋轉(zhuǎn)收集滾筒；所述收集滾筒包括至少一個抓取器；被連接到抓取器上的抓取器致動器，抓取器致動器包括凸輪從動件裝置；固定凸輪，其具有接合凸輪從動件裝置以致動抓取器的表面輪廓；旋轉(zhuǎn)凸輪罩，其被安裝成相對于固定凸輪旋轉(zhuǎn)，以選擇性地遮蓋固定罩的表面輪廓，從而以預(yù)先選擇的模式致動抓取器；和凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)，其在機械上獨立于收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)，用于旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩使之進行可控旋轉(zhuǎn)，以選擇性地遮蓋所述表面輪廓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的折頁機，其中，獨立的凸輪罩驅(qū)動機 構(gòu)包括電機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的折頁機，其中，電機包括用于確定電 機角位置的編碼器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的折頁機，其還包括接收來自編碼器的 輸入的控制器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的折頁機，其中，預(yù)先選擇的模式是直 線傳送、兩頁紙收集傳送或三頁紙收集傳送模式之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的折頁機，其中，控制器控制電機以旋 轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩，使之以正確的收集模式相對于固定凸輪定相。
7. —種折頁機操作方法，折頁機具有收集和傳遞滾筒，其包 括被安裝成可旋轉(zhuǎn)的收集滾筒，收集滾筒包括至少一個抓取器；被連 接到抓取器上的抓取器致動器，抓取器致動器包括凸輪從動件裝置； 固定凸輪，其具有與凸輪從動件裝置接合以致動抓取器的表面輪廓； 以及旋轉(zhuǎn)凸輪罩，其被安裝成相對于固定凸輪旋轉(zhuǎn)，以選擇性地遮蓋 固定罩的表面輪廓，從而在預(yù)先選擇的模式下致動抓取器；該方法包 括以下步驟提供收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)以旋轉(zhuǎn)收集滾筒；提供凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)以旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩使之進行可控旋 轉(zhuǎn)，從而選擇性地遮蓋表面輪廓；且根據(jù)收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)的速度對凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)進行電控。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其包括附加步驟在直線傳送、 兩頁紙收集傳送或三頁紙收集傳送的其中一種模式下操作凸輪罩驅(qū)動 機構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其包括附加步驟操作凸輪罩 驅(qū)動機構(gòu)以旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩，使之以正確的收集模式相對于固定 凸輪定相。
10. —種折頁機，包括旋轉(zhuǎn)滾筒，其具有可選擇性致動的印刷品接觸裝置，以接觸滾筒上的印刷材料；凸輪從動件裝置，其與印刷品接觸裝置連接；固定凸輪，其具有接合凸輪從動件裝置以致動印刷品接觸裝置的表面輪廓；旋轉(zhuǎn)凸輪罩，其被安裝成可相對于固定凸輪旋轉(zhuǎn)，以選擇性 地遮蓋固定罩的表面輪廓，從而在預(yù)先選擇的模式下致動印刷品接觸 裝置；和凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)，其在機械上獨立于旋轉(zhuǎn)滾筒，用于旋轉(zhuǎn)所 述旋轉(zhuǎn)凸輪罩進行可控旋轉(zhuǎn)，以選擇性地遮蓋表面輪廓。
11. 一種驅(qū)動折頁機內(nèi)凸輪罩的方法，包括 使用在機械上獨立于折頁機驅(qū)動裝置的角度控制電機驅(qū)動凸輪罩。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其還包括在至少一個預(yù)先選擇 的模式下關(guān)閉角度控制電機，凸輪罩在所述預(yù)先選擇的模式下被停止。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有被安裝成可旋轉(zhuǎn)的收集滾筒(110)和用于旋轉(zhuǎn)收集滾筒(110)的收集滾筒驅(qū)動機構(gòu)(114)。收集滾筒(110)包括至少一個抓取器(116)和被連接到抓取器(116)上并包括凸輪從動件(126，128)裝置的抓取器致動器。固定凸輪(122)具有接合凸輪從動件(126，128)裝置以致動抓取器(116)的表面輪廓，且旋轉(zhuǎn)凸輪罩(124)被安裝以相對于固定凸輪(122)旋轉(zhuǎn)，選擇性地遮蓋固定罩的表面輪廓，以在預(yù)先選擇的模式下致動抓取器(116)。根據(jù)本發(fā)明的特征，獨立的凸輪罩驅(qū)動機構(gòu)(200)被提供以旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)凸輪罩(124)進行可控旋轉(zhuǎn)，選擇性地遮蓋表面輪廓。
文檔編號B31F1/10GK101326049SQ200680046506
公開日2008年12月17日 申請日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者J·A·圣烏爾斯, M·A·溫蓋特 申請人:高斯國際美洲公司