Распределительное устройство для жидких веществ
Изобретение относится к распределительному устройству для жидких веществ, используемому, в частности, если не исключительно, в качестве однокрасочной секции для печатных машин, применяемых для осуществления печати на непрерывном материале в форме полотна. Распределительное устройство содержит резервуар с жидким веществом, анилоксовый валик и валик клише, на которые подвижно установлен чехол клише, при этом резервуар, анилоксовый валик и валик клише выполнены с возможностью перемещения к валику, по которому движется материал в форме полотна. Упомянутое распределительное устройство имеет сторону оператора и сторону передачи, при этом анилоксовый валик и валик клише поддерживаются соответствующими опорами на стороне оператора и на стороне передачи. Также распределительное устройство включает узел для блокировки валика клише в консольном положении, когда соответствующий чехол клише должен быть заменен, причем упомянутое устройство связано с опорой на стороне передачи валика клише. Опора на стороне оператора валика клише содержит первый и второй элементы, выполненные с возможностью автоматического перемещения от валика клише и к нему, и эти элементы в рабочей конфигурации удерживают валик на стороне оператора, а в конфигурации замены чехла клише отведены друг от друга, отсоединяя сторону оператора валика клише. При этом упомянутый второй элемент опоры на стороне оператора валика клише связан с соответствующим исполнительным механизмом, управляющим его перемещением от оси валика клише и к ней. Упомянутый второй элемент опоры валика клише на стороне оператора образует упор для распределительного устройства, когда последнее движется вперед к упомянутому передаточному валику. Предложенное изобретение обеспечивает быструю и легкую замену чехлов клише. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.
Настоящее изобретение относится к распределительному устройству для жидких веществ, используемому, в частности, если не исключительно, в качестве однокрасочной секции для печатных машин, применяемых для осуществления печати на непрерывном материале в форме полотна, таком как тонкая бумага для производства бумажных рулонов кухонных полотенец, бумажных салфеток, платков, туалетной бумаги и аналогичной продукции.
Известно, что печатные машины, используемые для осуществления печати вышеупомянутого типа, также называемые флексографскими печатными машинами, содержат барабан, вокруг которого проходит полотно, и, по меньшей мере, один валик клише, на котором распределяется печатная краска и с которого эта краска переносится на полотно, на которое нужно осуществить печать. Чтобы добиться распределения краски на валике клише, используется устройство, обычно называемое «однокрасочной секцией», содержащее резервуар для краски или «красочный ящик», распределительный валик или «анилоксовый валик», который получает краску из резервуара и переносит ее на валик клише за счет контакта, и два ракельных ножа или ракеля, расположенные и действующие между красочным ящиком и анилоксовым валиком.
На фиг.1 схематически представлена типичная флексографская печатная машина с четырьмя однокрасочными секциями. На этой схеме символ (RI) обозначает передаточный ролик, куда переходит полотно (N), на которое нужно осуществить печать и которое движется в направлении стрелки (Z), символы (C), (D) и (E) обозначают три направляющих ролика для полотна (N), расположенные в технологической цепочке перед роликом (RI), символы (F) и (G) обозначают два направляющих ролика для полотна (N), расположенных в технологической цепочке перед роликом (RI), символы (H), (L), (P) и (Q) обозначают четыре идентичные однокрасочные секции, симметрично расположенные вокруг ролика (RI), символ (CD) обозначает анилоксовый валик, символ (CL) обозначает валик клише, символы (LS) и (LI) обозначают два ракеля, расположенные и действующие между красочным ящиком (U) и анилоксовым валиком (CD), символ (S) обозначает несущую конструкцию ракелей (LS, LI). Оба ракеля, взаимодействуя с конструкцией (S) и поверхностью анилоксового валика (CD), ограничивают красочный ящик (U), в котором содержится краска для этого валика (CD). Два противоположных основания красочного ящика (U) закрыты подходящими плотными пластинами или прокладками. Символ (M) обозначает направление вращения ролика (RI). Валик клише образован цилиндрическим телом с гладкой поверхностью, на которое подвижно установлен чехол, снабженный рельефами, действие которых заключается в образовании рисунков и надписей, которые нужно напечатать. Таким образом, для изменения эффектов печати достаточно снять чехол с упомянутого валика и заменить его другим чехлом, именуемым далее «чехлом клише». Эта операция касается главным образом всех однокрасочных секций печатной машины. Последнюю останавливают во время замены чехлов клише, с потерей производительности, тем большей, чем больше время, необходимое для замены. Чтобы заменить чехол клише, необходимо, чтобы оператор снял опору валика, используя, по меньшей мере, частично, ручные инструменты; это требует времени, тем большего, чем меньше квалификация оператора, и это может вызывать риск повреждения деталей, которые снимаются, а потом устанавливаются снова. Те же недостатки связаны с распределительными устройствами, используемыми, например, для распределения клея или других жидких веществ на материалы в форме полотна в движении и устроенными аналогично вышеупомянутым однокрасочным секциям, которые снабжены валиком, на который подвижно устанавливается чехол (называемый и в этом случае «чехлом клише», поскольку он снабжен рельефами, подходящими для обеспечения распределения вещества только в заранее заданных точках полотна, а не по всей его поверхности), и распределительным валиком, получающим вещество из соответствующего резервуара и за счет контакта переносящим это вещество на валик клише.
Распределительные устройства описаны в патентах US6615716, EP741009 и EP596244.
Основная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать распределительное устройство, в частности однокрасочную секцию для печатной машины, выполненное должным образом для того, чтобы сократить и облегчить замену чехлов клише.
Согласно изобретению этот результат достигается путем создания распределительного устройства, имеющего характеристики, упомянутые в пункте 1 формулы изобретения. Дополнительные характеристики изложены в зависимых пунктах.
Настоящее изобретение делает возможным существенное уменьшение времени, требующегося для замены чехлов клише, с соответствующим уменьшением потерь производительности из-за остановки машины; это преимущество тем очевиднее, чем больше количество распределительных устройств, вовлеченных в эту операцию. Кроме того, устройство согласно настоящему изобретению является сравнительно простым в изготовлении, оно проще и безопаснее в эксплуатации, а также является надежным и после длительной эксплуатации.
Специалист в данной области техники наилучшим образом поймет эти и другие преимущества и характеристики изобретения, прочитав нижеследующее описание и обратившись к прилагаемым чертежам, которые приводятся в качестве иллюстрации практического воплощения изобретения и которые не следует рассматривать в ограничительном смысле, при этом:
на фиг.1 схематически показана типичная флексографская печатная машина с четырьмя однокрасочными секциями;
на фиг.2 представлен схематический вид, аналогичный показанному на фиг.1, но относящийся к машине, оснащенной четырьмя однокрасочными секциями согласно настоящему изобретению;
на фиг.3 представлено схематическое поперечное сечение опор валика клише или ролика однокрасочной секции согласно изобретению;
на фиг.4 представлено схематическое поперечное сечение опор анилоксового валика или ролика однокрасочной секции согласно изобретению;
на фиг.5 представлено схематическое поперечное сечение однокрасочной секции согласно изобретению, рассматриваемой со стороны оператора, и при размещении всей оставшейся части валика клише на соответствующей опоре на стороне оператора;
на фиг.6 представлено сечение, аналогичное показанному на фиг.5, но упомянутая опора, показана в отсоединенном положении;
на фиг.7 представлено сечение, аналогичное показанному на фиг.5, но однокрасочная секция рассматривается со стороны передачи;
на фиг.8 представлено сечение, аналогичное показанному на фиг.6, но однокрасочная секция рассматривается со стороны передачи;
на фиг.9 представлено схематическое частичное перспективное изображение машины, показанной на фиг.2, в рабочей компоновке, причем отдельные части удалены для лучшего представления других;
на фиг.10 представлен вид, аналогичный показанному на фиг.9, с опорами валиков однокрасочной секции в компоновке, допускающей снятие чехла клише;
на фиг.11 представлена упрощенная блок-схема системы управления исполнительными механизмами;
на фиг.12 представлена в увеличенном масштабе часть, показанная на фиг.5.
Термин "сторона оператора" означает сторону, с которой оператор может снять чехол клише с соответствующего валика и заменить его другим чехлом клише. Термин "сторона передачи" означает противоположную сторону машины, то есть сторону, в соответствии с которой расположены двигатели, обслуживающие вращение валиков клише или роликов и анилоксовых валиков или роликов. Согласно сказанному выше, термин «ролик» или «валик» означает цилиндрическое тело с гладкой или, по существу, гладкой поверхностью, на которую может быть установлен трубчатый чехол, снабженный рельефами. Вышеупомянутый трубчатый чехол будет именоваться «чехлом клише» (независимо от того, является ли распределяемое вещество краской или чем-либо иным).
На прилагаемых чертежах (фиг.2-12) представлена печатная машина с четырьмя однокрасочными секциями (1), расположенными симметрично вокруг передаточного валика (2) для полотна (3), на котором осуществляется печать. Настоящая машина также снабжена рядом направляющих роликов (4) для полотна (3), причем упомянутые направляющие ролики располагаются в технологической цепочке перед валиком (2) и после него, при этом упомянутые ролики (4) связаны с неподвижной конструкцией (5), которая служит опорой также валику (2) и поддерживает - посредством соответствующих кронштейнов (6) - одноцветные секции (1).
Каждая одноцветная секция (1) расположена на соответствующем кронштейне (6) конструкции (5) и содержит резервуар (7) для краски или «красочный ящик», анилоксовый валик (8) и валик (9) клише, которые расположены рядом с передаточным валиком (2), так что полотно (3), на котором следует осуществить печать, оказывается между валиком клише и передаточным валиком. Так же, как в стандартных системах, анилоксовый валик (8) и валик (9) клише связаны с соответствующими электрическими двигателями (10, 11), вращающими их вокруг соответствующих продольных осей; упомянутые оси параллельны друг к другу и оси вращения передаточного валика (2). Валик (9) клише является валиком того типа, который образован цилиндрическим телом с гладкой или, по существу, гладкой поверхностью, на которую устанавливается чехол (18) клише. Анилоксовый валик (8) получает краску из красочного ящика (7) и переносит ее посредством контакта на валик (9) клише, который, в свою очередь, осуществляет печать на полотне (3), движущемся по передаточному валику (2). Анилоксовый валик (8) и валик (9) клише имеют соответствующие валы или оси (12, 13), простирающиеся как к стороне оператора, так и к стороне передачи машины. Упомянутые валы (12, 13) расположены на соответствующих опорах - (14, 15) на стороне оператора и (16, 17) на стороне передачи, - установленных на соответствующих кронштейнах (6). Более конкретно, вал (12) анилоксового валика (8) лежит всегда на соответствующих опорах (14) и (16), тогда как вал (13) валика (9) клише лежит на обеих опорах (15) и (17) только в течение операции печати: упомянутый вал (13) заблокирован в «консольном» положении на опоре (17) стороны передачи и не закреплен на стороне оператора во время снятия и замены соответствующего чехла (18) клише, что как подробнее поясняется ниже.
Для блокировки валика (9) клише в консольном положении может быть использован, например, поршень (19), прикрепленный к опоре (17) этого валика (9) на стороне передачи, при этом шток упомянутого поршня ориентирован в радиальном направлении относительно вала (13) и выполнен с возможностью блокировки гильзы (20), установленной посредством шпонки на заднем участке вала (13) валика (9), то есть установленной посредством шпонки на том участке вала (13), который соединен с двигателем (11). Когда шток поршня (19) выдвинут, вал (13) подсоединен к опоре (17), входя в нее таким образом, что часть этого же вала на стороне оператора может быть отсоединена от опоры (15), что создает возможность замены чехла (18). При эксплуатации или во время печати шток поршня (19) отведен, вследствие чего вал (13) располагается на обеих соответствующих опорах (15) и (17) и может свободно вращаться вокруг своей продольной оси.
Как опора (14) на стороне оператора, так и опора (16) на стороне передачи анилоксового валика (8) выполнены с возможностью перемещения на кронштейне (6), будучи установлены на прямолинейных направляющих (21), которые являются параллельными друг к другу, установленными на кронштейн (6), образуя единое целое с ним, перпендикулярными продольным осям красочного ящика (7), анилоксового валика (8) и валика (9) клише, причем упомянутые опоры (14, 16) могут перемещаться по этим направляющим благодаря двум соответствующим винтовым регуляторам (22), каждый из которых введен в зацепление с центром базового участка соответствующей опоры (14, 16) и приводится в действие электрическим двигателем (23). Вращение упомянутых двигателей вызывает сближение опор (14, 16), а затем и сближение анилоксового валика (8) с валиком (9) клише, и наоборот, их разведение. Упомянутые двигатели (23) установлены на упомянутую конструкцию (5), образуя единое целое с ней, и расположены в соответствии с ее двумя головками (50, 51), при этом двигатель (23) расположен на головке (50) на стороне оператора, другой двигатель (23) расположен на головке (51) на стороне передачи.
Согласно изобретению опора (15) валика (9) клише на стороне оператора преимущественно содержит два элемента (150, 151), которые в нормальной рабочей конфигурации машины, то есть во время печати, сближены с валиком (9), образуя соответствующую опору, на которой вал (13) валика (9) свободно вращается вокруг своей продольной оси. В конфигурации, допускающей извлечение чехла (18) клише, когда валик (9) клише находится в консольном положении (то есть подсоединен поршнем (19) к соответствующей опоре (17) на стороне передачи), упомянутые два элемента (150, 151) отведены от валика (9).
Согласно варианту осуществления, показанному на прилагаемых чертежах, элемент (150) упомянутой опоры (15) на стороне оператора соединен с опорой (14) анилоксового валика (8) на стороне оператора и установлен с возможностью скольжения на тех же направляющих (21), так что движение опоры (14) определяет движение элемента (151). Например, связь между упомянутым элементом (150) и опорой (14) анилоксового валика (8) на стороне оператора может быть получена соединением - посредством двух или более винтов (88) - боковой жесткой надставки (33) элемента (150) с опорой (14) таким образом, что участок (89) соединительной надставки (33) находится в соответствующем приемном гнезде (346), сформированном в опоре (14). Упомянутая надставка (33) предпочтительно имеет трубчатую или цилиндрическую, или призматическую форму, при этом соответствующий участок (89) внутри опоры (14) имеет форму фланца, а гнездо (346) опоры (14), в котором заключен фланец (89), имеет - на стороне, обращенной к элементу (150), - закрывающую рамку (34), предотвращающую выпадение фланца (89). Упомянутая рамка (150) прикреплена к опоре (14) винтами (87) и находится в контакте с фланцем (89). Более конкретно, рамка (150) находится в контакте с поверхностью фланца, которая обращена к наружной стороне гнезда (346), то есть обращена к элементу (150). В том же гнезде (346) опоры (14), в котором заключен упомянутый фланец (89) боковой надставки (33) элемента (150), расположена пружина (345), находящаяся между дном (347) гнезда (346) и надставкой (33).
Винт (22), приводящий в движение переднюю опору (14) анилоксового валика (8), пропущен с возможностью вращения вокруг своей оси через отверстие (155) элемента (150). Второй подвижный элемент (151) передней опоры (15) валика (9) клише связан с соответствующим электрическим двигателем (24), выполненным с возможностью приведения упомянутого элемента в поступательное движение к валику (9) и от него посредством соответствующего ходового винта (25).
Упомянутые элементы (150, 151) ограничивают, как сказано выше, переднюю опору (15) валика (9) клише, образуя посредством соответствующих вогнутостей (156, 157), обращенных к тому же валику (9), две разделяемые диаметрально противоположные опоры для переднего концевого фланца (90) валика (9) клише, при этом упомянутый фланец (90) содержит подшипник вала (13) валика (9) клише. Иными словами, передний конец валика (9) снабжен фланцем (90), который во время печати располагается в вогнутости (157) элемента (150), взаимодействуя с элементом (151), который находится в контакте с фланцем (90) на диаметрально противоположной стороне (см. фиг.5). Напротив, в конфигурации, где освобожден передний конец валика (9), оба элемента (150, 151) расположены в отдалении от валика (9) (см. фиг.6). Расстояние между элементом (151) и фланцем (90) валика (9) определяется непосредственно соответствующим двигателем (24). Расстояние между элементом (150) и фланцем (90) валика (9) определяется обратным движением опоры (14), которая связана с ним и которая движет его вместе с собой под управлением соответствующего двигателя (23).
Опора (16) на стороне передачи анилоксового валика (8) конструктивно идентична опоре (14) на стороне оператора.
Опора (17) на стороне передачи валика (9) клише сделана из одного элемента с трубчатой надставкой (170), обращенной к валику (9); упомянутая надставка ограничивает гнездо для соответствующей части соответствующего вала (13) и для упомянутой гильзы (20), на которую оказывает нажим шток поршня (19), когда необходимо блокировать валик (9) в консольном положении. На стороне, противоположной упомянутой трубчатой надставке (170), установлен корпус двигателя (11), приводящего во вращение валик (9).
Упомянутая опора (17) связана с соответствующим электрическим двигателем (177) посредством ходового винта (178), чтобы обеспечить движение той же опоры по упомянутым направляющим (21), когда необходимо отвести ее от передаточного валика (2), и чтобы впоследствии возвратить ее в рабочую конфигурацию.
Опоры (16, 17) на стороне передачи анилоксового валика (8) и валика (9) клише снабжены соответственно гибким упором (34') и жестким упором (33'). Упомянутые опоры (16) и (17) не связаны друг с другом, будучи независимыми друг от друга.
Винт (22), соединяющий опору (16) на стороне передачи анилоксового валика (8) с соответствующим двигателем (23), пропущен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси через соответствующее отверстие (67), обеспечиваемое опорой (17) на стороне передачи валика (9) клише.
Красочный ящик (7) также установлен с возможностью перемещения на упомянутых направляющих (21), что обеспечивает его подвод к анилоксовому валику (8) и отвод его, когда это потребуется, в соответствии с технологией, предусматриваемой для однокрасочных секций стандартных печатных машин.
Упомянутые исполнительные механизмы (10, 11, 19, 23, 24, 177) подключены к программируемому электронному устройству (80) того типа, которое известно специалистам по промышленной автоматике и по этой причине не описывается подробно. Электронное устройство (80) по команде оператора автоматически управляет движениями, описанными выше, а также описываемыми ниже.
Для снятия чехла (18) клише с валика (9) однокрасочной секции (1) с целью замены снимаемого чехла другим в остановленной машине происходит следующее.
Устройство (80) активирует поршень (19), который, воздействуя на гильзу (20), установленную посредством шпонки на валу (13), блокирует последний в консольном положении. Сопровождая эту операцию, устройство (80) активирует двигатели (23), которые посредством винтов (22) перемещают назад опоры (14) и (16) анилоксового валика (8). Красочный ящик (7) перемещается назад, подталкиваемый опорами (14) и (16). Элемент (150) передней опоры (15) валика (9) клише перемещается передней опорой (14) анилоксового валика (8), поскольку он связан с ней. Элемент (151) опоры (15) отводится от валика (9) посредством соответствующего двигателя (24). Опора (17) на стороне передачи валика (9) клише отводится от передаточного валика (2) соответствующим двигателем (177). В этот момент конец валика (9) на стороне оператора освобождается, и можно свободно снять чехол (18) клише и заменить его (способом, который известен техническим специалистам и поэтому не описывается здесь подробнее). Для возвращения однокрасочной секции в рабочую конфигурацию устройство (80) обеспечивает осуществление упомянутых перемещений в обратном порядке, и все опоры (14, 15, 16, 17) возвращаются в свои исходные позиции и положения, а после этого поршень (19) освобождает вал (13), который в этот момент располагается с возможностью свободного вращения на соответствующих опорах на сторонах оператора и передачи. Возвращение элемента (150) опоры (15) в рабочую конфигурацию - после того, как двигатель (177) возвратил опору (17) в соответствующее исходное положение - определяется продвижением опоры (14), которая толкает его к валику (9) до тех пор, пока не восстановится контакт между фланцем (90) последнего и элементом (151), положение которого обуславливает создание упора для устройства, а в частности - для валика (9) клише, перемещающегося к передаточному валику (2). В рабочей конфигурации гибкий упор (34') опоры (16) прижат к боковому жесткому упору (33') опоры (17), а пружина (345), содержащаяся в опоре (14), также сжата, тем самым гарантируя постоянный контакт между фланцем (90) валика (9) и элементом (151).
Хотя предыдущее описание относится к однокрасочным секциям печатных машин, предполагается, что устройство согласно настоящему изобретению можно эффективно применить в случаях, когда вещество, которое нужно нанести, является не краской, а веществом другого типа (то есть клеем, умягчающими жидкостями или иным веществом), которое должно быть нанесено в заранее установленных точках или зонах материала в виде полотна, в частности бумажного полотна, посредством валика, снабженного чехлом клише, подвижно установленным не нем, причем вещество переносится на чехол посредством контакта с распределительным валиком, получающим вещество из соответствующего резервуара. В этом случае резервуар будет вместо краски содержать клей, умягчающие вещества или иное вещество.
На практике детали конструкции, насколько это касается формы, размеров, расположения элементов и характера используемых материалов, как и ее форму можно изменять любым эквивалентным способом, но не выходя при этом за рамки предлагаемого технического замысла, а значит - и за пределы защиты, предоставляемой настоящему патенту.
1. Распределительное устройство, содержащее резервуар (7), содержащий жидкое вещество, анилоксовый валик (8) и валик (9) клише, на которые подвижно установлен чехол (18) клише, при этом резервуар (7), анилоксовый валик (8) и валик (9) клише выполнены с возможностью перемещения к валику (2), по которому движется материал (3) в форме полотна, который должен получать упомянутое вещество, и от упомянутого валика, причем упомянутое распределительное устройство имеет сторону оператора и сторону передачи, при этом упомянутый анилоксовый валик (8) и упомянутый валик (9) клише поддерживаются соответствующими опорами (14, 15) на стороне оператора и (16, 17) на стороне передачи, устройство (19) для блокировки валика клише в консольном положении, когда соответствующий чехол (18) клише должен быть заменен, причем упомянутое устройство связано с опорой (17) на стороне передачи валика (9) клише, при этом опора (15) на стороне оператора валика (9) клише содержит первый и второй элементы (150, 151), выполненные с возможностью автоматического перемещения от валика (9) клише и к нему, и эти элементы в рабочей конфигурации удерживают валик (9) на стороне оператора, а в конфигурации замены чехла (18) клише отведены друг от друга, отсоединяя сторону оператора валика (9) клише, причем упомянутый второй элемент (151) опоры на стороне оператора валика (9) клише связан с соответствующим исполнительным механизмом (24), управляющим его перемещением от оси валика (9) клише и к ней, отличающееся тем, что упомянутый второй элемент (151) опоры (15) валика (9) клише на стороне оператора образует упор для распределительного устройства (1), когда последнее движется вперед к упомянутому передаточному валику (2).
2. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно является однокрасочной секцией для печатных машин, а вещество, содержащееся в упомянутом резервуаре (7), является краской.
3. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что вещество, содержащееся в упомянутом резервуаре (7), является клеем.
4. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что вещество, содержащееся в упомянутом резервуаре (7), является умягчающей жидкостью.
5. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый первый элемент (150) опоры (15) на стороне оператора валика (9) клише связан с опорой (14) на стороне оператора анилоксового валика (8), при этом перемещение опоры (14) вызывает перемещение элемента (150).
6. Распределительное устройство по п.5, отличающееся тем, что связь между упомянутым первым элементом (150) и опорой (14) на стороне оператора анилоксового валика (8) осуществляется посредством боковой жесткой надставки (33) элемента (150), причем упомянутая надставка соединена с опорой (14).
7. Распределительное устройство по п.6, отличающееся тем, что между надставкой (33) первого элемента (150) и опорой (14) на стороне оператора анилоксового валика (8) вставлены гибкие средства (345).
8. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутые первый и второй элементы (150, 151) опоры на стороне оператора валика (9) клише расположены с противоположных сторон последнего.
9. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры (16, 17) на стороне передачи анилоксового валика (8) и валика (9) клише снабжены соответственно гибким упором (34′) и жестким упором (33′), причем упомянутые опоры (16) и (17) независимы друг от друга.
10. Распределительное устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый первый элемент (150) снабжен вогнутостью (157), обращенной к валику (9) клише.
