CN100537046C - 喷射装置 - Google Patents

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Abstract

一种印刷机用的喷射装置，包括用于接收液体的液体入口，布置在所述液体入口下游用于接收气体的气体入口，和布置距离印刷机表面一段距离的出口。另外，一种用于向印刷机表面施加液体的方法，包括下列步骤：向喷射装置的液体入口提供液体；向喷射装置的气体入口提供气体；和向印刷机表面喷射所述液体和气体的混合物。

Description

喷射装置
技术领域
本发明一般涉及印刷机，更具体地涉及印刷机上用于向印刷机中的表面喷射的喷射装置。
背景技术
喷射装置一直被使用在平版印刷机中，特别是轮转胶版印刷机中，以向滚筒表面施加液体。一般将多个喷射装置安装在喷杆上，该杆距离滚筒表面一段距离夹持喷射装置。作为印刷工艺的一部分，所述喷射装置被用来用水或者喷射液(fountain solution)润湿印版滚筒。通常，喷射装置直接将液体喷到润湿滚筒的表面上。然后，另外两个一系列润湿滚筒将所述液体涂覆到连续膜上，并且运输所述液体给印版滚筒。所述液体附着到印版滚筒表面上的亲水区域，以抵制墨在这些区域上的沉积。喷射装置还被用于印刷机上的其它应用，比如清洁和/或冷却印刷机的其它表面。
美国专利No.4738400公开了一种在金属滚压机中用于冷却墨辊的加长喷杆。所述喷杆组件包括多个安装在喷杆底板中的喷嘴，而且在喷杆的中间板和顶板中限定独立的流体通道。
美国专利No.4708058公开了一种印刷机中用的水脉冲喷射润湿系统。所述润湿系统包括多个布置在喷杆上的喷嘴。与每一个喷嘴相连的电磁阀被循环打开和关闭流过喷嘴的流体，例如以全印刷速度下的350脉冲/分钟的速率，流体压力保持在40psig。
美国专利No.5540390公开了一种印刷机用的喷杆组件，具有至少一个喷嘴并具有选择性地打开和关闭流过喷嘴的流体的装置。一对相对立的容纳所述喷嘴的侧壁帮助控制液体的喷射。
美国专利No.5463951公开了一种润湿印刷机表面用的印刷机喷射装置。通过所述装置的喷头在喷射时相对于所述表面进行移动，所述喷射装置使得少量的水被均匀地分布在较大的表面上。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种向印刷机施加液体用的喷射装置，同时减少浪费和/或起雾。
喷雾分布范围内的液滴的大小和成分会影响喷射的性质和效果。液滴太小导致起雾，并且可能永远不能到达润湿滚筒的表面。另外，太大或者太密的液滴在冲击滚筒表面时会引起溅回现象。当液滴冲击表面，一部分液体没有附着在滚筒上，而是从滚筒溅走时会发生上述现象。印刷机使用的润湿液通常包括降低液体表面张力的化学制品，以在印版滚筒表面提供更好的分布和涂布特性。然而，表面张力的降低也趋向降低喷射中的液滴尺寸，并且因此在使用过程中增加起雾及液体浪费。液体的流速和喷嘴的几何形状也能影响液滴的尺寸以及离开喷嘴时的喷射模式。用来向润湿滚筒施加液体的喷射喷嘴通常适用于非常低的液体流速，当喷嘴被完全打开时，大约为每秒几毫升。
本发明提供印刷机用的喷射装置，包括：用于接收液体的液体入口，布置在液体入口下游用于接收气体的气体入口，和布置在距离印刷机表面比如润湿滚筒的表面一段距离的出口。由此，在气体和液体的混合物被喷射向印刷机表面之前，所述喷射装置允许气体比如空气被夹带进液体中。
所述喷射装置还包括与液体入口、气体入口和所述出口连通的内部通道。特别对于具有低表面张力的液体来说，小气泡的存在可能改善喷射的特性，比如通过产生具有更大质量且更不容易漂移的液滴团。
优选地，所述喷射装置包括一个插入件，它限定液体入口、气体入口和至少内部通道的一部分。另外，单独的喷头可以限定所述出口并且被设置在插入件的下游端。所述内部通道可以由插入件和喷头这两个进行限定。气体和液体在内部通道内被混合以形成气-液混合物。具有液体管道的本体件优选被布置在插入件的上游，于是液体管道与液体入口连通。所述喷射装置可包括一个优选被螺线管驱动的阀件，用于重复中断流过本体的液体流，从而从所述喷射装置喷出脉冲式的喷射。
因为具有限定气体和液体入口的插入件和限定喷射装置出口的单独喷头，所述入口的尺寸和形状可以与所述出口进行分别控制。因此，液体和/或气体进入所述喷嘴的流速，其主要由各个入口的尺寸来控制，能够与喷射模式的特性进行分别控制，所述喷射模式主要由喷头内出口的几何形状控制。例如，通过用具有更小液体入口的不同插入件来替换所述插入件，能降低流过喷嘴的液体流速。所述喷头也可以进行更换，以包括具有合适尺寸和形状的出口，而适应降低的流速并产生对应降低流速的最佳喷射模式。所述喷头通过可拆卸地安装在插入件或者安装在喷射装置的本体件的连接装置，比如螺帽，优选地被夹持在插入件的附近，以便容易地更换喷头和/或插入件。
印刷机的表面可包括润湿滚筒的一部分，所述液体可以是水，或者包括使液体表面张力降低的物质的含水润湿液。所述气体优选为大气压下的空气。因为气体入口被布置在液体入口的上游，喷射装置充当吸引空气进入喷射装置的文丘里喷嘴组件，原因是液体的急流流过气体入口引起气体入口内部边缘处的低气压。然而，所述气体也可以是空气以外的气体，并且以大于大气压的压力被供应给气体入口。
本发明还提供一种包括上述喷射装置的印刷机。
另外，本发明提供一种向印刷机表面施加液体的方法，该方法包括：
向喷射装置的液体入口提供液体；
向喷射装置的气体入口提供气体；和
向印刷机的表面喷射所述液体和气体的混合物。
所述方法还包括重复中断流过喷射装置的液体流的步骤，以使所述喷射以脉冲方式被执行。
所述方法还包括，通过改变液体口的尺寸控制流过喷射装置的液体流速，和/或通过改变气体入口的尺寸控制流过喷射装置的气体流速。优选地使用喷射装置的出口执行喷射，并且通过选择出口的尺寸和/或形状可影响所述喷射的喷射模式。
附图说明
下列附图表示本发明的优选实施例，其中：
图1是印刷机用喷射装置依照本发明的一个实施例的透视图；
图2是图1中喷射装置的前视图；
图3是图2中沿着线A-A的截面图；
图4是图3中沿着线B-B的截面图；
图5是布置在喷杆上的多个喷射装置的透视图；
图6是印刷机的一部分的侧面示意图，其上安装有图5的喷杆。
具体实施方式
图1和2表示本发明的喷射装置100的示意实施例。螺帽12被拧紧在本体件2上并保持喷头(nozzle tip)在适当的位置。因为是平底槽13，出口10在喷射装置100的前面是可见的。螺线管4被安装到本体2的侧面，用于驱动螺线管4内部的阀件16，以重复地中断通过所述喷射装置的液体流，并产生脉冲式喷射。
贯穿所述喷射装置的液体和气体路径在图3(表示沿图2中A-A线的截面图)和图4(表示沿图3中B-B线的截面图)的截面图中是可见的。液体通过液体供应管道1进入本体件2。在喷射装置被用于润湿印刷机上的印版滚筒的时候，所述液体通常是水的润湿液，其包括降低表面张力的添加剂。在所述喷射装置的其它应用中，液体可以是清洁溶液，冷却液，或者一些其它液体。
所述液体可以通过连接液体源的管或者软管到达供应管道1，该液体源也可以供应其它喷射装置，并且液体优选的是受压液体。所述液体流经液体管道1，穿过阀管道3，在此被由螺线管4驱动的阀件16计量。当阀件16被打开时，液体流过液体管道5并被插入件7的液体入口6接收。液体入口的几何形状，具体说是它的直径的大小，决定了当阀件16被打开时液体流过喷射装置的流速。
从液体入口6，液体流进内部通道14，并经过气体入口8。液体经过气体入口8的急流引起气体供应管道9内压力的下降，于是由于我们已知的文丘里效应，引起气体通过气体入口8进入内部通道14。在该实施例中，气体是喷射装置外部的大气压下的空气。
内部通道14由插入件7的一部分构成，并且优选地伸进喷头11的一部分内。优选地，内部通道被加宽以包括内部通道14的放大区域15。放大区域15充当喷射装置的混合室，在气液混合物通过喷头11的出口10离开喷射装置之前，空气在此处优选地以小气泡的形式被夹带进液体中。
插入件7和喷头11是通过螺帽12固定在位的单独部件，所述螺帽被拧紧到本体2的延长部分，以使出口10和内部通道14在喷头内的部分与内部通道14由插入件7限定的部分对准。另外，本体2的前端部分的几何形状被构造为接收插入件7，以使液体入口6与本体2内的液体管道5对准。多个气体供应管道9在螺帽12下方离开本体2。这种构造使得螺帽12能够容易地进行拆卸，于是无论喷头11还是插入件7都能轻松地进行拆卸和更换，以改变喷射的特性，比如液体或者气体流速或者喷射模式的几何形状。
图5表示喷杆组件50，它包括安装在所述喷杆上的八个喷射组件100，并且喷射装置100的大部分被封闭在喷杆51内。包括平底槽13(图4)的出口10的几何形状，主要确定了液体流出喷射装置100的喷射模式。如图5示意性地所示，由每个喷射装置100的喷射形成的喷射模式52，通常是平扇形模式。所述喷杆组件50通常被纵向安装在距离滚筒表面一段距离的位置，以使平扇形模式的端部稍微重叠，目的是使液体最大程度地覆盖滚筒表面。
图6表示印刷机的一部分的侧面示意图。连续的材料卷75在两个胶印滚筒65，66之间穿过，并且其两侧被印刷有多个从胶印滚筒65，66转印的油墨图像。所述图像通过已经刻蚀有图像的印版滚筒64(以镜像形式)被沉积在胶印滚筒65上。印版滚筒64包括亲水区域(在这些区域不被刻蚀)以及被刻蚀的疏水区域。当印版滚筒64旋转时，它接受来自一系列滚筒(包括润湿滚筒67，68，69)的液体润湿液膜。所述液体润湿液膜附着到印版滚筒64的亲水区域。当印版滚筒继续旋转时，它接受来自一系列油墨滚筒(包括油墨滚筒61，62，和63)的油墨膜，该膜只附着到被刻蚀的、不包括液体的疏水表面。当印版滚筒进一步旋转时，那么油墨图像被转印给胶印滚筒65。
液体润湿液从包括喷杆51和多个喷射装置100的喷杆组件50被施加到润湿滚筒69上。喷杆组件50优选地被这样安装，以使喷射装置的出口10距离润湿滚筒69的表面大约几厘米。所述喷杆组件50还包括安装在喷杆51上的护罩70，并且当喷射组件处于喷射位置时该护罩被布置的非常近而几乎接触润湿滚筒69，以使喷射起雾逸出时的可用空间的量最小。所述护罩70还用于收集任何没有附着到润湿滚筒69上的液体，这些液体可以通过排水装置离开护罩70。

Claims (19)

1.一种印刷机用的喷射装置，包括：
用于接收液体的液体入口；
布置在液体入口下游用于接收气体的气体入口；和
布置在距离印刷机表面一段距离的出口；以及
连通所述液体入口、所述气体入口和所述出口的内部通道，所述内部通道包括用于将气体输送入液体中的混合室；所述混合室由内部通道中的放大区域限定，内部通道在混合室下游比放大区域窄，所输送的气液混合物通过所述出口离开并接触印刷机的表面。
2.如权利要求1所述的喷射装置，其中所述液体入口、所述气体入口和内部通道的至少一部分被插入件限定。
3.如权利要求2所述的喷射装置，其中所述出口被设置在所述插入件下游端的喷头限定。
4.如权利要求3所述的喷射装置，其中所述内部通道被所述插入件和所述喷头限定。
5.如权利要求3所述的喷射装置，还包括具有液体管道并布置在所述插入件上游端的本体件，以使所述液体管道与液体入口连通。
6.如权利要求5所述的喷射装置，还包括用于使液体脉冲流通过本体件的阀件。
7.如权利要求6所述的喷射装置，还包括用于驱动所述阀件的螺线管。
8.如权利要求1所述的喷射装置，其中印刷机的表面包括润湿滚筒的一部分。
9.如权利要求1所述的喷射装置，其中所述液体是水和含水喷射液中的至少一种。
10.如权利要求1所述的喷射装置，其中所述气体是空气。
11.如权利要求1所述的喷射装置，其中供给所述气体入口的气体处于大气压下。
12.如权利要求1所述的喷射装置，其中所述气体入口外部的气体被加压至大于大气压的压力。
13.如权利要求5所述的喷射装置，还包括可拆卸地安装到所述插入件和所述本体件之一的连接装置，用于将所述喷头夹持在所述插入件的附近。
14.一种包括如权利要求1所述的喷射装置的印刷机。
15.一种用于向印刷机表面施加液体的方法，该方法包括：
向喷射装置的液体入口提供液体；
向喷射装置的气体入口提供气体；
提供布置在距离印刷机表面一段距离的喷射装置的出口；
提供连通所述液体入口、所述气体入口和所述出口的喷射装置的内部通道，所述内部通道包括用于将气体输送入液体中的混合室；所述混合室由内部通道中的放大区域限定，内部通道在混合室下游比放大区域窄；
在混合室内将气体输送入液体中，以形成液体和气体的混合物，其中气体存在于液体中；和
通过出口将所述液体和气体的混合物喷射到所述印刷机的表面上。
16.如权利要求15所述的方法，还包括重复中断流过所述喷射装置的液体流，以使喷射以脉冲方式被执行。
17.如权利要求15所述的方法，还包括通过改变液体入口的尺寸控制流过喷射装置的液体流速。
18.如权利要求15所述的方法，还通过改变气体入口的尺寸控制流过喷射装置的气体流速。
19.如权利要求15所述的方法，其中使用喷射装置的出口来执行所述喷射，并且还包括选择所述出口的尺寸和形状中的至少一个，以影响喷射模式。
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