CN101772465A - 具有竖立卷筒纸张力控制的印刷机 - Google Patents

具有竖立卷筒纸张力控制的印刷机 Download PDF

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Abstract

提供一种卷筒纸印刷机，该卷筒纸印刷机包括印刷单元和真空悬臂前置辊，该真空悬臂前置辊具有垂直的旋转轴线A。一种将竖立的卷筒纸卷起的方法包括；使用真空悬臂前置辊而施加真空压力给卷筒纸；和用手拉动该卷筒纸经过该真空悬臂前置辊。同样，在印刷期间将卷筒纸保持竖立包括：使用真空悬臂前置辊而施加真空压力给该卷筒纸；测量卷筒纸张力；以及控制真空压力，该真空压力是卷筒纸张力的函数。

Description

具有竖立卷筒纸张力控制的印刷机
技术领域
本发明总体上涉及印刷机。
背景技术
美国专利No.6,161,604公开了一种卷筒纸进给旋转式印刷机，其中卷筒纸材料由辊机座进给、通过进料器、然后通过一个或多个印刷单元、干燥器和冷却辊机座。卷筒纸可进给到切纸装置并接着到折页器的切割/折页滚筒部分中。在卷筒纸起立过程期间，卷筒纸最初进给通过印刷机并随后从辊机座进给通过到折页器。该过程通常包括将卷筒纸手动进料通过印刷机系统的每个部件的两个人。如果卷筒纸被切纸机切割成多个条带，那么需要附加人员来处理该多个条带。该卷筒纸起立过程由于导致印刷机明显的停用时间而不利地影响生产率。
在卷筒纸起立过程期间，卷筒纸的张力较小。美国专利No.6,499,639公开了纸张差异、环境条件和诸如卷筒纸拼接的印刷机进步可能导致卷筒纸的张力偏差。卷筒纸中的张力必须维持在期望的范围内，以便实现印刷机的平稳操作。
美国专利No.6,161,604和No.6,499,639均以引用的方式并入本文。
发明内容
本发明提供一种卷筒纸印刷机，其包括印刷单元和具有垂直的旋转轴线的真空悬臂前置辊。
本发明还提供一种将竖立的卷筒纸卷起的方法，其包括使用真空悬臂前置辊而施加真空压力给卷筒纸并用手将卷筒纸拉动经过真空悬臂前置辊。
本发明还提供一种在印刷期间保持卷筒纸竖立的方法，其包括使用真空悬臂前置辊而施加真空压力给卷筒纸；测量卷筒纸张力；以及控制真空压力，该真空压力是卷筒纸张力的函数。
附图说明
本发明的其它特征和优势将从下述详细说明结合附图将显而易见，在附图中：
图1示出了根据本发明的印刷机；
图2示出了图1中印刷机的卷筒纸控制系统部分；
图3示出了图2中的真空悬臂前置辊；
图4示出了图3中的真空悬臂前置辊的内部部件；和
图5示出了图3中的真空悬臂前置辊的俯视图。
具体实施方式
图1示出了卷筒纸旋转式印刷机20，印刷机20包括辊机座6、进料机构8、水平卷筒纸2、第一印刷单元12、第二印刷单元14、第三印刷单元16、第四印刷单元18、干燥器22、折页器上部结构24以及卷筒纸控制系统36。每个印刷单元12、14、16、18例如均可印制不同的颜色，例如紫、青、黄和黑。
折页器上部结构24可在卷筒纸2经过卷筒纸控制系统36之前使其垂直竖立(on-edge)。该竖立卷筒纸2可进入“水平的”折页器26，折页器26具有形成书帖34的两对穿孔切割机32、33。本文所限定的水平折页器是其中切割机具有垂直轴线的折页器。书帖34可由输送带30进行收集。输送带30可具有接收竖立书帖34的多个口袋28(以截面示出了一个)。示出了口袋式输送带的美国专利No.6,082,724以引用的方式并入本文。
在卷筒纸起立期间，在印刷机操作的第一相位处，卷筒纸2例如由技术员从辊机座6拉出，且随后能够手动进料通过印刷机20。当卷筒纸2竖立进料时，两个技术员控制卷筒纸松弛并将卷筒纸2进给到水平折页器26。由于卷筒纸2将由真空前置辊50保持在其竖立位置，所以通过允许卷筒纸控制系统36控制卷筒纸松弛会减少卷筒纸起立时间。
图1和2示出了在印刷机运行的第二相位期间，卷筒纸控制系统36、张力传感器辊38和真空前置辊50均控制卷筒纸张力。传感器辊38感测当前卷筒纸张力并将其与最小脱离张力(fall-offtension)值进行比较。由真空前置辊50所施加的张力要等于或高于该最小脱离张力值，但是要保持低于可引起卷筒纸撕开的张力值。
图2示出了真空前置辊50具有垂直于竖立卷筒纸2的移动方向D的轴线A。在印刷机运行的第一相位期间(即，卷筒纸起立，此时卷筒纸张力通常较小)，真空前置辊50采用真空泵46的功率以将卷筒纸2保持在真空辊50上。真空辊50通过采用真空泵附连件48(例如，柔性管)附连到真空泵46上。
在图2的实施例中，3-位置开关44具有三个可能值，该3-位置开关44是控制回路的一部分。控制回路包括张力传感器辊38、传感器电路40、电机控制器42和3-位置开关44，该3-位置开关44的输出将影响真空前置辊50和真空泵46如何起作用以控制卷筒纸张力。在该实施例中，当开关44断开(OFF)时，真空泵46总是停转的。当开关44闭合(ON)时，真空泵46总是运转的，例如在卷筒纸起立期间。当开关44位于自动(AUTO)位置时，真空泵46取决于与实验性确定的最小脱离张力相比的由传感器辊38感测的张力值而运转或停转。因此，不是使得真空辊50和真空泵46连续无效率地运转，真空泵46可间歇地运行。
图3、4和5详细说明了真空前置辊50的内部操作和功能。固定式内壳60中的开口160将空气拉动通过旋转式外壳56的孔156(图4)并进入真空泵46(图2)中。根据本发明的防护板58(图3和图5)阻碍空气的运动并将空气引导到固定式内壳60的背侧上的孔160。防护板58可由柔性低摩擦材料制成或具有诸如PTFE的低摩擦涂层，以允许外壳56相对于防护板58的旋转。运动的竖立卷筒纸(图2)与真空前置辊50之间的摩擦使得旋转式外壳56能够在移动方向D上旋转。滚珠轴承组件54、62使得旋转式外壳56能够以很小的摩擦阻力进行转动。因此，当卷筒纸2保持在旋转式外壳56上时，外壳56可旋转。
图4示出了经由固定凸缘52的真空前置辊的附连部分。孔156、160将空气拉动到达真空软管凸缘64、通过真空泵附连件48(图2)并到达真空泵46中。
前述内容仅描述了本发明的原理。因此应当理解的是，本领域技术人员能够构想出实现本发明原理且因而在本发明的精神和范围内的多种其它装置。例如，依照上述说明，显而易见的是本发明的原理可容易地适于不是3-位置开关44的不同控制方案(例如数字信号处理器(DSP)或微控制器)以获得本发明的益处。另一示例在于，当卷筒纸2和卷筒纸控制系统36以在从0度到90度之间的任何其它角度固定且仍实现本发明的原理时，张力仍可容易地受控。

Claims (9)

1.一种卷筒纸印刷机，包括：
印刷单元；和
具有垂直的旋转轴线的真空悬臂前置辊。
2.根据权利要求1所述的卷筒纸印刷机，还包括附连到所述真空悬臂前置辊的真空泵。
3.根据权利要求1所述的卷筒纸印刷机，其特征在于，所述真空悬臂前置辊具有固定式内壳和旋转式外壳。
4.根据权利要求3所述的卷筒纸印刷机，其特征在于，所述真空悬臂前置辊还包括在所述固定式内壳和所述旋转式外壳之间的轴承。
5.根据权利要求3所述的卷筒纸印刷机，其特征在于，所述真空悬臂前置辊还包括在所述固定式内壳和所述旋转式外壳之间的防护板。
6.根据权利要求1所述的卷筒纸印刷机，还包括：
传感器辊；和
控制器；
所述控制器接收来自于所述传感器辊的输入，
所述控制器控制所述真空悬臂前置辊中的真空压力，所述真空压力是所述输入的函数。
7.根据权利要求1所述的卷筒纸印刷机，其特征在于，所述传感器辊位于所述真空悬臂前置辊的上游。
8.一种用于卷起竖立的卷筒纸的方法，包括：
使用真空悬臂前置辊而施加真空压力给卷筒纸；以及
用手拉动所述卷筒纸经过所述真空悬臂前置辊。
9.一种用于在印刷期间保持卷筒纸竖立的方法，包括：使用真空悬臂前置辊而施加真空压力给卷筒纸；
测量卷筒纸的张力；以及
控制所述真空压力，所述真空压力是所述卷筒纸的张力的函数。
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