CN103921545A - 一种水冷式张力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷技术领域，公开一种水冷式张力控制装置，包括制冷张力滚筒，制冷张力滚筒内部具有冷却腔室；供水系统；进水管；回水管；驱动制冷张力滚筒旋转的动力系统。上述水冷式张力控制装置应用在数码喷墨印刷设备中，供水系统中的水由出水口流进进水管，进而流进冷却腔室进行热交换，冷却腔室中的水再经过回水管流回供水系统，通过供水系统中的水在制冷张力滚筒的冷却腔室的循环，从而降低制冷张力滚筒外表面的温度。所以，上述水冷式张力控制装置，可使数码喷墨印刷技术适合于热敏材料的卷筒料，避免热敏材料的卷同料因温度而引起的收缩现象的发生，且结构简单。

Description

一种水冷式张力控制装置

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，特别涉及一种水冷式张力控制装置。

背景技术

在数码喷墨印刷卷筒料的过程中，卷筒料必须保持恒定的张力，张力太大，会造成卷筒料纵向起皱，影响套印精度，导致套印不准，当张力超过一定数值时就会造成卷筒料断裂；若张力太小，卷筒料会向前滑动，卷筒料飘动，套印精度下降，油墨也不能正确转移，甚至会使卷筒料横向起皱，印刷后的折页、输送也无法正常进行。因此，印刷过程中的张力控制技术是数码喷墨印刷设备的关键技术。

在数码喷墨印刷卷筒料的过程中，目前使用的张力控制系统，适用的卷筒料为对温度（热）不太敏感材料，即受卷筒料表面温度的影响，不容易伸缩的材料，当需要使用热敏材料时，需要单独增加一套冷却系统，而单独增加一套冷却系统在成本上会大大增加。随着社会的发展以及产品的多元化，用热敏材料作为印刷承印物载体逐步新兴起来。

目前，在普通的水冷式张力控制装置上增加一套冷却装置，可以适用于热敏材料，CN201279971Y公开了一种用于不干胶印刷机的集水式冷却牵引辊装置，包括冷却辊和墙板，冷却辊设置于两块墙板之间，集水盘设置于冷却辊下端，集水盘的下部设有导管，导管的另一端穿过墙板设于收集容器上。可以看出，这类结构存在以下几个缺点：首先成本高，除配置一套冷却装置外，还要增加相应的印刷环境，如墙板和底盘等；其次，由于冷却装置本身没有驱动，依靠自身的惯性及冷却液的惯性运转，会对印刷张力产生较大的负面影响，从而影响套印的精度。

发明内容

本发明提供了一种水冷式张力控制装置，可使数码喷墨印刷技术适合于热敏材料的卷筒料，避免热敏材料的卷同料因温度而引起的收缩现象的发生，且结构简单。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种水冷式张力控制装置，包括：

制冷张力滚筒，所述制冷张力滚筒内部具有冷却腔室；

向所述冷却腔室提供水的供水系统；

进水管，所述进水管的第一端与所述冷却腔室相连通，第二端与所述供水系统的出水口相连通；

回水管，所述回水管的第一端与所述冷却腔室相连通，第二端与所述供水系统的回水口相连通；

驱动所述制冷张力滚筒旋转的动力系统。

优选地，所述供水系统包括：供水泵、回水箱、第一导管和第二导管，其中，

所述供水泵的进水口与所述回水箱相连通；

所述第一导管的第一端与所述供水泵的出水口相连通，第二端与所述进水管的第二端相连通；

所述第二导管的第一端与所述回水箱的回水口相连通，第二端与所述回水管相连通。

优选地，所述进水管内套于所述回水管，且所述进水管的外表面与所述回水管的内表面之间具有容许水通过的间隙，所述回水管的第一端位于所述制冷张力滚筒的第一端处，所述进水管的第一端从所述制冷张力滚筒的第一端插入，所述回水管的第二端与所述进水管的外侧壁密封连接，且所述进水管的第二端从所述回水管的第二端穿出，所述回水管的第一端处的外表面上设有开口，所述第二导管的第二端通过所述开口与所述回水管相连通。

优选地，所述回水管的第二端位于所述制冷张力滚筒的第一端处，所述第二导管的第一端与所述回水管道的第一端相连通；所述进水管道的第二端从所述制冷张力滚筒的第二端处插入。

优选地，所述动力系统包括主机动力机构和调节动力机构，所述主机动力机构和调节动力机构通过与所述主机动力机构相连的编码器反馈信号控制所述调节动力机构实现关联同步。

优选地，所述主机动力机构为提供恒定主动力的驱动电机；所述调节动力机构为提供附加动力的伺服电机。

优选地，所述驱动电机的输出轴上设有第一带轮；谐波驱动器的旋转轴上依次设有与所述伺服电机输出轴上设有的第一齿轮啮合传动的第二齿轮、与第一安装轴上设有的第三齿轮啮合传动的第四齿轮、与所述第一带轮传动连接的第二带轮；所述第一安装轴上还设有第三带轮；所述制冷张力滚筒的旋转轴上设有与所述第三带轮传动连接的第四带轮。

优选地，上述水冷式张力控制装置还包括：一个安装于所述第一安装轴上的普通张力滚筒。

本发明提供了一种水冷式张力控制装置，包括：

制冷张力滚筒，所述制冷张力滚筒内部具有冷却腔室；

向所述冷却腔室提供水的供水系统；

进水管，所述进水管的第一端与所述冷却腔室相连通，第二端与所述供水系统的出水口相连通；

回水管，所述回水管的第一端与所述冷却腔室相连通，第二端与所述供水系统的回水口相连通；

驱动所述制冷张力滚筒旋转的动力系统。

本发明提供的水冷式张力控制装置应用在数码喷墨印刷设备中，动力系统驱动制冷张力滚筒旋转，供水系统中的水由出水口流进进水管，进而流进冷却腔室进行热交换，冷却腔室中的水再经过回水管流回供水系统，通过供水系统中的水在制冷张力滚筒的冷却腔室的循环，从而降低制冷张力滚筒外表面的温度。当采用热敏材料的卷筒料时，热敏材料的卷筒料经过制冷张力滚筒后，其表面的温度能够降低到合适的范围，从而避免热敏材料的卷筒料受热伸缩。

本发明提供的水冷式张力控制装置，当采用热敏材料的卷筒料时，不需要上述背景技术中提到的单独增加的冷却系统，故结构简单。

所以，本发明提供的水冷式张力控制装置，可使数码喷墨印刷技术适合于热敏材料的卷筒料，避免热敏材料的卷同料因温度而引起的收缩现象的发生，且结构简单。

附图说明

图1是本发明提供的水冷式张力滚筒简图；

图2是本发明提供的单张力滚筒、水冷张力滚筒单边水循环结构图；

图3是本发明提供的水冷张力滚筒单边水循环进水管和回水管结构图；

图4是本发明提供的单张力滚筒、水冷张力滚筒双边水循环结构图；

图5是本发明提供的双张力滚筒、水冷张力滚筒单边水循环结构图；

图6是本发明提供的双张力滚筒、水冷张力滚筒双边水循环结构图。

图中：

1.供水系统2.动力系统01.主机动力机构02.带轮03.带轮04.齿轮05.齿轮06.调节动力机构07.齿轮08.带轮09.齿轮10.带轮11.制冷张力滚筒111.冷却进水管道112.回水管道113.滚筒腔体114.第一导管115.第二导管12.普通张力滚筒13.谐波驱动器14.回水箱

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种水冷式张力控制装置，包括：

制冷张力滚筒11，制冷张力滚筒11内部具有冷却腔室；

向冷却腔室提供水的供水系统1；

进水管111，进水管111的第一端与冷却腔室相连通，第二端与供水系统1的出水口相连通；

回水管112，回水管112的第一端与冷却腔室相连通，第二端与供水系统1的回水口相连通；

驱动制冷张力滚筒11旋转的动力系统2。

本实施例提供的水冷式张力控制装置应用在数码喷墨印刷设备中，动力系统2驱动制冷张力滚筒11旋转，供水系统1中的水由出水口流进进水管111，进而流进冷却腔室进行热交换，冷却腔室中的水再经过回水管112流回供水系统1，通过供水系统1中的水在制冷张力滚筒11的冷却腔室的循环，从而降低制冷张力滚筒11外表面的温度。当采用热敏材料的卷筒料时，热敏材料的卷筒料经过制冷张力滚筒11后，其表面的温度能够降低到合适的范围，从而避免热敏材料的卷筒料受热伸缩。

本实施例提供的水冷式张力控制装置，当采用热敏材料的卷筒料时，不需要上述背景技术中提到的单独增加的冷却系统，故结构简单。

所以，本实施例提供的水冷式张力控制装置，可使数码喷墨印刷技术适合于热敏材料的卷筒料，避免热敏材料的卷同料因温度而引起的收缩现象的发生，且结构简单。

另外，本发明的实施例中提供的水冷式张力滚筒，水能够循环被利用，从而很好的节约了水资源。

如图2所示，上述供水系统1包括：供水泵、回水箱14、第一导管114和第二导管115，其中，

供水泵的进水口与回水箱14相连通；

第一导管114的第一端与供水泵的出水口相连通，第二端与进水管111的第二端相连通；

第二导管115的第一端与回水箱14的回水口相连通，第二端与回水管112相连通。回水箱14中的水可以在供水泵的作用下流进进水管111，流入制冷张力滚筒11的冷却腔室内，再通过回水管112流回回水箱14内，实现水的往复循环，从而达到冷却制冷张力滚筒11外表面的目的。

实施例二

在上述实施例一的基础上，进水管道111和回水管道112位于制冷张力滚筒11的一端，具体地，进水管111和回水管112的结构如图3所示，进水管111内套于回水管112，且进水管111的外表面与回水管112的内表面之间具有容许水通过的间隙，如图2所示，回水管112的第一端位于制冷张力滚筒11的第一端处，进水管111的第一端从制冷张力滚筒11的第一端插入，回水管112的第二端与进水管111的外侧壁密封连接，且进水管111的第二端从回水管112的第二端穿出，回水管112的第一端处的外表面上设有开口，第二导管115的第二端通过开口与回水管112相连通。

具体的工作过程为：回水箱14中的水沿着第一导管114进入进水管111，再进入冷却腔室113内进行热交换后，经回水管112的内表面和进水管111外表面之间的间隙、以及第二导管115回到回水箱14中，从而完成整个冷却循环过程。通过往滚筒腔体113内打入冷却水及回水管道112置换滚筒腔体113内的冷却水，使得水冷式张力滚筒表面能保持温度恒定。

实施例三

在上述实施例一的基础上，如图4所示，本实施例提供的水冷式张力控制装置中的进水管111和回水管112位于制冷张力滚筒11的两端，具体地，回水管112的第二端位于制冷张力滚筒11的第一端处，第二导管115的第一端与回水管道112的第一端相连通；进水管道111的第二端从制冷张力滚筒11的第二端处插入。

具体地工作过程为：冷却进水管111和回水管112的一端分别同水冷式张力滚筒11的冷却腔室113相连通，进水管111和回水管112的另一端分别通过第一导管114和第二导管115同回水箱14连通，回水箱14中的水沿着第一导管114进入进水管111，再进入冷却腔室113内进行热交换，后经回水管112和第二导管115回到回水箱14中，从而完成整个冷却循环过程。

本实施例提供的水冷式张力控制装置，通过延长进水管111的进水路径，使得水循环后再次向水冷式张力滚筒11输入的水的温度始终保持在特定的温度。

上述实施例一、实施例二、实施例三中，进一步地，如图4所示，动力系统2包括：主机动力机构01和调节动力机构06，主机动力机构01和调节动力机构06通过与主机动力机构01相连的编码器反馈信号控制调节动力机构06实现关联同步。主机动力机构01和调节动力机构06分别给制冷张力滚筒11提供不同的动力。

具体地，主机动力机构01为提供恒定主动力的驱动电机；调节动力机构06为提供附加动力的伺服电机。本发明的实施例中，具体地，驱动电机提供99.7%的恒定主动力；伺服电机提供±0.3%的附加动力，在张力较小时，伺服电机通过跟随速度以控制传递0~0.3%的动力，从而增大张力；在张力较大时，伺服电机通过跟随速度传递0~-0.3%的动力，起到阻碍作用，减小张力。也就是说，当张力过大时，调节动力机构06提供负值的动力，与驱动电机提供的动力叠加后，张力减小，反之，当张力过小时，调节动力机构06提供正值的动力，与驱动电机提供的动力叠加后，张力增大。

驱动电机和伺服电机将动力传递给制冷张力滚筒11，具体地传递结构为：驱动电机的输出轴上设有第一带轮02；谐波驱动器13的旋转轴上依次设有与伺服电机输出轴上设有的第一齿轮07啮合传动的第二齿轮05、与第一安装轴15上设有的第三齿轮09啮合传动的第四齿轮04、与第一带轮02传动连接的第二带轮03；第一安装轴15上还设有第三带轮08；制冷张力滚筒11的旋转轴上设有与第三带轮08传动连接的第四带轮10。

具体地，应用在印刷过程中，两种动力采用动力叠加的形式，驱动电机经第一带轮02、第二带轮03传动，带动谐波驱动器13工作，再经相互啮合的第四齿轮04、第三齿轮09传递动力给第三带轮08，第三带轮08传递动力给第四带轮10，以达到提供99.7%的动力给制冷张力滚筒11；伺服电机经相互啮合的第一齿轮07和第二齿轮05，带动谐波驱动器13，再经过相互啮合的第四齿轮04和第三齿轮09传递动力给第三带轮08，第三带轮08传递动力给第四带轮10，以达到提供0.3%的动力输送调节控制。驱动电机和伺服电机之间再建立控制模型实现关联同步，伺服电机根据印刷材料不同、厚度不同和拉伸不同进行数字化设定控制，完成精确、可靠和稳定的张力控制。而热敏材料经过制冷张力滚筒11后，不仅能够得到稳定的张力，而且其表面的温度能够降低到合适范围，从而很好的控制了热敏材料因温度而引起的伸缩。通过以上调节能够得到的稳定、合适的张力，使得卷筒料输送过程中打滑程度小，纸带飘动小，从而使印刷时套印精度高，印品美观。

实施例四

在上述实施例的基础上，本实施例提供的水冷式张力控制装置，还包括：一个安装于第一安装轴15上的普通张力滚筒12。具体地结构如图5和图6所示，其中，图5是本实施例提供的双张力滚筒、水冷张力滚筒单边水循环结构图；图6是本实施例提供的双张力滚筒、水冷张力滚筒双边水循环结构图。

本实施例提供的水冷式张力控制装置应用在数码喷墨印刷设备中，卷筒料经制冷张力滚筒11输出后，表面的温度能够降低到合适的范围，再进入普通张力滚筒12。

综上，本发明提供的水冷式张力控制装置，可使数码喷墨印刷技术适合于热敏材料的卷筒料，避免热敏材料的卷同料因温度而引起的收缩现象的发生，结构简单；提高了印刷套准精度和印迹还原精度的精确性、可靠性及稳定性，且水通过该结构能够循环利用，从而很好的节约了水资源。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种水冷式张力控制装置，其特征在于，包括：

制冷张力滚筒，所述制冷张力滚筒内部具有冷却腔室；

向所述冷却腔室提供水的供水系统；

进水管，所述进水管的第一端与所述冷却腔室相连通，第二端与所述供水系统的出水口相连通；

回水管，所述回水管的第一端与所述冷却腔室相连通，第二端与所述供水系统的回水口相连通；

驱动所述制冷张力滚筒旋转的动力系统。

2.根据权利要求1所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，所述供水系统包括：供水泵、回水箱、第一导管和第二导管，其中，

所述供水泵的进水口与所述回水箱相连通；

所述第一导管的第一端与所述供水泵的出水口相连通，第二端与所述进水管的第二端相连通；

所述第二导管的第一端与所述回水箱的回水口相连通，第二端与所述回水管相连通。

3.根据权利要求2所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，所述进水管内套于所述回水管，且所述进水管的外表面与所述回水管的内表面之间具有容许水通过的间隙，所述回水管的第一端位于所述制冷张力滚筒的第一端处，所述进水管的第一端从所述制冷张力滚筒的第一端插入，所述回水管的第二端与所述进水管的外侧壁密封连接，且所述进水管的第二端从所述回水管的第二端穿出，所述回水管的第一端处的外表面上设有开口，所述第二导管的第二端通过所述开口与所述回水管相连通。

4.根据权利要求2所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，所述回水管的第二端位于所述制冷张力滚筒的第一端处，所述第二导管的第一端与所述回水管道的第一端相连通；所述进水管道的第二端从所述制冷张力滚筒的第二端处插入。

5.根据权利要求1~4任一项所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，所述动力系统包括主机动力机构和调节动力机构，所述主机动力机构和调节动力机构通过与所述主机动力机构相连的编码器反馈信号控制所述调节动力机构实现关联同步。

6.根据权利要求5所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，所述主机动力机构为提供恒定主动力的驱动电机；所述调节动力机构为提供附加动力的伺服电机。

7.根据权利要求6所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，所述驱动电机的输出轴上设有第一带轮；谐波驱动器的旋转轴上依次设有与所述伺服电机输出轴上设有的第一齿轮啮合传动的第二齿轮、与第一安装轴上设有的第三齿轮啮合传动的第四齿轮、与所述第一带轮传动连接的第二带轮；所述第一安装轴上还设有第三带轮；所述制冷张力滚筒的旋转轴上设有与所述第三带轮传动连接的第四带轮。

8.根据权利要求7所述的水冷式张力控制装置，其特征在于，还包括一个安装于所述第一安装轴上的普通张力滚筒。