CN107009732B - 罐装饰机、其墨水站组件以及利用其装饰罐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于罐装饰机的墨水站组件。墨水站组件包括提供墨水供应源的墨斗、给墨辊、分配辊、与给墨辊和分配辊配合的导辊、具有纵向轴线且沿该轴线来回摆动的多个摆动辊、与摆动辊配合的多个转印辊、包括印刷板的印刷板圆筒以及与印刷板圆筒配合以将墨水施加到印刷板的单个成形辊。单个成形辊的直径大于印刷板圆筒的直径，从而在单个成形辊旋转完整的一圈之前印刷板圆筒旋转完整的一圈。因此，单个成形辊中没有任何部分将每圈接触印刷板圆筒的印刷板超过一次。

Description

罐装饰机、其墨水站组件以及利用其装饰罐的方法

本申请是申请日为2012年3月9日、国际申请号为PCT/US2012/028391、国家申请号为201280019359.2、名称为“罐装饰机、其墨水站组件以及利用其装饰罐的方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明整体涉及机械，更具体地，本发明涉及在食物和饮料包装工业中使用的用于装饰罐的罐装饰机和方法。本发明还涉及用于罐装饰机的墨水站组件。

背景技术

通常被称为罐装饰机或者简单地称为罐装饰器的用于装饰罐的高速连续运动机器是众所周知的。

图1示出了例如在共同转让的美国专利No.5,337,659中公开的罐装饰器2，该专利以引用方式并入本文中。罐装饰器2包括进料传送器15，该进料传送器从罐供应装置(未示出)接纳罐16并且将罐沿着固定到袋状部轮12的平行间隔开的环的周边引导到弓形篮状物或袋状部17。袋状部轮12固定地固定到连续旋转的芯轴承载轮18，该芯轴承载轮继而通过键配合到连续旋转的水平驱动轴19。水平轴或芯轴(未示出)均可以绕其自身的轴线旋转，安装到与其周边相邻的初期芯轴轮18。在进料传送器15的下游，每个轴或芯轴与各个袋状部17紧密地且间隔开地轴向对准，未装饰的罐16通过擦靠固定臂42而被从袋状部17传递到芯轴，该固定臂与下游方向向内成角度，以便用作将罐16朝向对应的芯轴驱动的凸轮。通过芯轴的轴向通道施加的吸力将罐16吸取到芯轴上最终坐靠位置。

在安装在芯轴上的同时，通过与覆盖物(例如而非限制性地，可置换的背胶橡胶块)接合来装饰罐16，该覆盖物附着到总体上用附图标记22表示的多色印刷单元的覆盖物区段21。之后，在仍然安装在芯轴上的同时，每个装饰的罐16的外侧通过与施加辊(未示出)的周边接合而涂覆有清漆保护膜，该施加辊在总体上用附图标记24表示的上清漆单元中的轴23上旋转。然后，具有装饰和保护涂层的罐16从芯轴传递到抽吸杯(未示出)，该抽吸杯安装成与在传送单元27的轴28上旋转的传送轮(未示出)的周边相邻。罐16从传送单元27沉积在大致水平的销29上，该销由链式输出传送器30承载，该传送器通过固化炉(未示出)承载罐16。

在朝向与未装饰的罐16接合的方向运动的同时，覆盖物接合多个印刷圆筒31，每个印刷圆筒都与单独的墨水站组件32(在图1的例子中示出了六个墨水站组件32)相关联。每个墨水站组件32包括产生受控墨水膜的多个成形辊33、34和其它的辊(例如而非限制性地，在图1中用虚线以简化的形式示出的辊35；还可参见图5)，该受控墨水膜被施加到印刷圆筒31。通常，每个组件32提供不同的彩色墨水，并且每个印刷圆筒31将不同的图像区段施加到覆盖物。所有的这些图像区段组合起来形成相同的主图像。然后，该主图像被传递到未装饰的罐16。

当装饰金属时，重要的是向印刷圆筒31供应厚度尽可能一致的墨水膜，以便印刷板将清洁的且一致的图像施加到印刷覆盖物21，并且最终施加到最终经印刷的基质(例如，罐16)。墨水膜中的不一致可能导致整个印刷图像上变化的颜色密度，以及图像可能出现“匮乏重影”，其中除了主图像之外，图像的较轻的复制版本或副本被不期望地施加到罐16。此前用于解决墨水膜一致性问题和相关问题(例如匮乏重影)的方案包括这样的方案：增加更多的成形辊，改变成形辊直径，每个成形辊具有不同的直径，所有的直径都小于印刷圆筒的直径，在一个或多个成形辊上增加多个浮动辊和/或摆动浮动辊，和/或改变摆动辊的轴向循环速率。

因此，在罐装饰机和方法以及墨水站组件方面还存在改进的空间。

发明内容

通过本发明的实施例来满足这些需要和其它需要，这些实施例涉及用于罐装饰机的墨水站组件和装饰罐的相关方法。除了其它的优点，墨水站组件和方法采用单个成形辊来处理墨水矛盾和问题(例如而非限制性地，墨水匮乏；墨水膜厚度；墨水膜厚度的变化；图像重影)。

作为本发明的一个方面，提供一种墨水站组件，其用于被构造成装饰多个罐的罐装饰机。墨水站组件包括：墨斗，其被构造成提供墨水的供应源；给墨辊，其被构造成接纳来自墨斗的墨水；分配辊；导辊，其能够与给墨辊和分配辊配合，以将墨水从给墨辊传递到分配辊；多个摆动辊，每个摆动辊具有纵向轴线并且被构造成沿着该纵向轴线来回地摆动；多个转印辊，每个转印辊与摆动辊中的至少一个配合；印刷板圆筒，其包括印刷板；以及单个成形辊，其与印刷板圆筒配合以将墨水施加到印刷板。

单个成形辊可以具有第一直径，印刷板圆筒可以具有第二直径，其中单个成形辊的第一直径大于印刷板圆筒的第二直径。在单个成形辊旋转完整的一圈之前印刷板圆筒可以旋转完整的一圈，从而每转一圈单个成形辊的任何部分都不会接触印刷板超过一次。

墨水站组件还可以包括第一侧板、设置成与第一侧板相对且远离第一侧板的第二侧板、驱动组件以及至少部分地包围驱动组件的壳体。第一侧板可以具有第一侧部和第二侧部。给墨辊、分配辊、导辊、摆动辊、转印辊和单个成形辊可以在第一侧板和第二侧板之间能够枢转地设置在第一侧板的第一侧部上。驱动组件可以设置在第一侧板的第二侧部上，可以驱动至少给墨辊、分配辊和摆动辊，并且可以使摆动辊摆动。

本文还公开了罐装饰机和装饰罐的方法。

附图说明

参考附图，从以下优选实施例的说明中可以获得本发明的完整理解，其中：

图1为罐装饰机的侧正视图；

图2为根据本发明实施例的罐装饰机及其墨水站组件的一部分的等轴视图；

图3为图2的墨水站组件之一的等轴视图；

图4为图3的墨水站组件的侧正视图，移除了一个侧板以示出隐藏的结构；

图5为图1的墨水站组件之一的侧正视图，移除了一个侧板以示出隐藏的结构；以及

图6为图4的墨水站组件的简化视图，示出了根据本发明的实施例的墨水传递系。

具体实施方式

附图所示的以及本文所述的特定元件仅仅只是本发明的示例性实施例。因此，与本文所公开的实施例相关的特定尺寸、定向和其它物理特征将不被认为是限制本发明的范围。

如本文所用，术语“罐”指的是任何已知的或合适的容器，其被构造成容纳物质(例如非限制性地，液体；食物；任何其它合适的物质)，并且明确地包括但不限于食物罐以及饮料罐，例如啤酒罐和汽水罐。

如本文所用，术语“墨水传递系”指的是通路，墨水通过该通路传递穿过墨水站组件，具体地，墨水通过该通路从墨斗穿过墨水站组件的各个辊而传递到印刷板圆筒。

如本文所用，两个或更多个部件“联接”在一起的表述应当指的是部件直接连接在一起或者通过一个或多个中间部件而连接在一起。

如本文所用，术语“数量”应当指的是一个或大于一的整数(即多个)。

图2示出了根据本发明的罐装饰机100的一部分，其包括多个墨水站组件200(示出了八个)。罐装饰机100被构造成装饰(例如向罐的外部施加期望的基于墨水的图像)多个罐300(为了图示简化起见，在图2中用点划线以简化的形式示出了一个罐300)。除了其它部件之外，罐装饰机100有时也被简单地称为罐装饰器，包括覆盖物102和多个图像转印区段104(还在图4中用点划线示出)。优选地，覆盖物102被构造成与每个图像转印区段104相关的图像转印到对应的罐300。如上所述，罐装饰器100还包括多个墨水站组件200，应当理解，虽然在本文所示和所述的例子中的罐装饰器100包括八个墨水站组件200，但是作为另一种选择，在不脱离本发明的范围的情况下，其可以包括任何已知或合适的可选数量和/或构型的墨水站组件(未示出)。还应当理解，为了公开的节省和图示的简化，在本文中将仅仅详细示出和描述墨水站组件200中的一个。

图3和4更加详细地示出了墨水站组件200的一个非限制性实施例。具体地，墨水站组件200包括墨斗202，该墨斗被构造成提供墨水400的供应源(在图3中以简化形式用点划线示出；还可参见图6)。给墨辊204接纳来自墨斗202的墨水400。墨水站组件200还包括分配辊206和导辊208，该导辊能够与给墨辊204和分配辊206配合以将墨水400从给墨辊204传递到分配辊206。多个摆动辊210、212(示出了两个)均分别包括纵向轴线214、216。摆动辊210、212被构造成分别沿着这样的纵向轴线214、216来回地摆动。以举例的方式且非限制性地，应当理解，图3的例子中的摆动辊212在大致由箭头217表示的方向上沿着轴线216来回地摆动。摆动辊210(在图3中部分地示出；还可参见图4和6)以类似的方式沿着纵向轴线214来回地摆动。还应当理解，尽管本文所示和所述的例子包括两个摆动辊210、212，但是根据本发明，可以采用任何已知或合适的可选数量和/或构型的摆动辊(未示出)。示例性墨水站组件200还包括两个转印辊218、220，每个转印辊都与摆动辊210、212中的至少一个配合。然而，应当理解，除了本文所示和所述的之外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以采用任何已知或合适的可选数量和/或构型的转印辊(未示出)。

印刷板圆筒222包括印刷板(总体上用附图标记224表示)，并且与单个成形辊230配合，以将墨水400施加到印刷板224，如下文将更加详细地描述的。因此，应当理解，本发明所公开的墨水站组件200的辊构型与现有技术的墨水站组件(例如参见图1和5的墨水站组件32)相比得到了改进。更具体地，除了其它的优点之外，示例性}墨水站组件200包括总共九个辊(例如，给墨辊204，分配辊206，导辊208，第一和第二摆动辊210、212，第一和第二转印辊218、220，单个成形辊230，以及浮动辊240)。这比现有技术的墨水站组件32少一个辊，如图5所示，现有技术的墨水站组件包括至少10个辊(例如，第一和第二成形辊33、34，第一和第二摆动辊35、36，第一、第二和第三转印辊37、38、39、40，导辊41以及给墨辊51)。此外，现有技术的墨水站组件32包括两个成形辊33、34，这两个成形辊的直径都比印刷板圆筒31的直径小，如图5所示。除了其它的缺陷之外，这可能导致墨水的不一致，例如而非限制性地，导致期望图像的“匮乏重影”。

如图6所示，本发明所公开的墨水站组件200包括仅仅一个单个成形辊230，该成形辊230具有第一直径232，印刷板圆筒222具有第二直径234。单个成形辊230的第一直径232大于印刷板圆筒222的第二直径234。因此，借助于在单个成形辊230转动完整的一圈(例如，沿图6的箭头418的方向逆时针转动完整的一圈)之前印刷板圆筒222将转动完整的一圈(例如，沿图6的箭头420的方向顺时针转动完整的一圈)的事实，本发明所公开的墨水站组件200且具体地是其单个成形辊230，处理和克服了前述墨水不一致和相关问题(例如而非限制性地，“匮乏重影”)。换言之，单个成形辊230中没有任何部分将每圈接触印刷板圆筒222的印刷板224超过一次。

根据一个非限制性实施例，单个成形辊230的第一直径232大于5英寸。然而，应当理解，单个成形辊230可以具有优选地比印刷板圆筒222的直径234大的任何已知或合适的可选直径。

继续参考图6，以及图3和4，示例性墨水站组件200还包括第一和第二转印辊218、220。第一转印辊218与分配辊206和第一摆动辊210配合。第二转印辊220与第一摆动辊210和第二摆动辊212配合。在本文所示和所述的例子中，第一摆动辊210和第二摆动辊212均与单个成形辊230配合。

如图4和6最佳地示出，墨水站组件200优选地还包括浮动辊240，其与单个成形辊230配合，以抚平任何剩余的墨水400，并且将任何剩余的墨水400重新分配到在单个成形辊230和印刷板圆筒222的前一圈期间油墨400可能已经被印刷板224移除的区域。因此，浮动辊240有助于进一步处理和克服已知的在现有技术中存在的墨水不一致、损耗和/或匮乏的问题。

在操作中，墨水400在其从墨斗202传递到印刷板圆筒222时形成墨水传递系402。如图6所示，墨水传递系402由沿着箭头404所示的方向顺时针旋转的给墨辊204、沿着箭头406所示的方向逆时针旋转的导辊208、沿着箭头408所示的方向顺时针旋转的分配辊206、沿着箭头410所示的方向逆时针旋转的第一转印辊218、沿着箭头412所示的方向顺时针旋转的第一摆动辊210、沿着箭头414所示的方向逆时针旋转的第二转印辊220、沿着箭头416所示的方向顺时针旋转的第二摆动辊212、沿着箭头418所示的方向逆时针旋转的单个成形辊230、沿着箭头420所示的方向顺时针旋转的印刷板圆筒222、以及沿着箭头422所示的方向顺时针旋转的浮动辊240限定。应当理解，虽然在图6中用围绕前述辊的较粗的黑线示出了墨水400在墨水传递系402中的流动，以显示墨水从墨斗200到印刷板圆筒222的传递路径，但这是提供作为有助于图示目的的简化的视觉表示。也就是，应当理解，在操作中，当机器100运行时，墨水传递系402达到平衡，随着每个辊对相接触(通常称为辊隙)墨水膜逐渐变薄，最薄的膜终止于板224上。这是因为在每个辊隙处墨水基本上被分为两半。还应当理解，每个辊可以由驱动组件264(图3)(例如而非限制性地，齿轮组件)独立地驱动(例如旋转)，或者可以通过与一个或多个相邻的辊接合和相互作用而被驱动。例如而非限制性地，根据本发明的一个非限制性实施例，导辊208、转印辊218、220和成形辊230通过与一个或多个相邻的辊接合和相互作用而被驱动(例如，旋转；转动)，而墨水站组件200中所有其它的辊由驱动组件264齿轮驱动(图3)。

再次参考图3，墨水站组件200还包括相对的第一和第二侧板260、262、驱动组件264(在图中用点划线以简化的形式示出)以及至少部分地包围驱动组件264的壳体266。第一侧板260具有相对的第一和第二侧部268、270。给墨辊204、分配辊206、导辊208、摆动辊210、212、转印辊218、220和单个成形辊230全部优选地在第一和第二侧板260、262之间能够枢转地设置在第一侧板260的第一侧部268上，如图所示。驱动组件264设置在第一侧板260的第二侧部270上，并且被构造成以大致公知的方式驱动至少给墨辊204、分配辊206和摆动辊210、212。驱动组件264还使摆动辊210、212分别在轴线214、216上摆动，如上所述。

因此，根据本发明的利用罐装饰器100(如图2部分地示出)装饰罐的方法包括以下步骤：(a)提供多个前述墨水站组件200；(b)操作驱动组件264(图3)以使给墨辊204、分配辊206和摆动辊210、212中的至少一个运动，从而将墨水400从墨斗202传递到单个成形辊230；(c)利用来自单个成形辊230的墨水400涂覆印刷板圆筒222的印刷板224；(d)旋转覆盖物102(图2；还在图4中以点划线部分地示出)以使得印刷板224在图像转印区段104中的对应图像转印区段(图2；还在图4中以点划线示出)处或附近与覆盖物102接触；(e)在覆盖物102上形成图像；(f)将图像覆盖物102与罐300中对应的罐(在图2中用点划线以简化的形式示出)接合；以及(g)将期望的图像转印到罐300(图2)。

再次参考图4，应当理解，示例性墨水站组件200的导辊208优选通过合适的枢转构件242能够枢转地联接到第一侧板260的第一侧部268。具体地，导辊208能够在第一位置和第二位置之间枢转(例如借助于枢转构件242沿着图4的透视图的箭头250的方向顺时针和逆时针枢转)，该第一位置(如图4中的实线所示)对应于导辊208与给墨辊204配合，该第二位置(如图4中的点划线所示)对应于导辊208与分配辊206配合。

参考以下的实例将进一步理解本发明所公开的墨水站组件200所提供的改进的墨水一致性(例如而非限制性地，足够的墨水体积；一致的墨水膜厚度；不存在“匮乏重影”)和相关的改进的图像质量，该实例仅仅是为了说明的目的，并不是用来限制本发明的范围。

实例

在以下的实例中，估计本发明所公开的墨水站组件200所提供的新的墨水传递系402(图6)的分析，并且将其与现有的和墨水站组件中的墨水传递进行比较。和是Stolle Machinery有限责任公司的注册商标，该公司的商业地址在科罗拉多州Centennial的6949South Potomac Street，其销售和罐装饰器。

具体地，为了进行测试，印刷表面(例如罐300(图2)的外表面)沿着印刷区域的整个长度分为0.100英寸宽的区段。计算和估计墨水膜厚度和两个相邻区段之间的厚度变化以及绕整个印刷区域出现的最大变化。针对20个罐运行来执行该分析。以下，表1和2分别清楚地示出了示例性墨水站组件200和相关的墨水传递系402(图6)提供的最大膜、绕整个罐300的变化和两个相邻区段之间的膜变化方面的改进。

表1 表2

因此，应当理解，本发明提供罐装饰器100、墨水站组件200和装饰罐300(图2)的相关方法，其改进了墨水传递的质量和一致性，从而改进了由此装饰的罐300上的总体图像质量。另外，墨水站组件200包括改进的辊构造，其有效地传递来自墨斗202的墨水400，处理墨水损失和不一致的问题(例如而非限制性地，“匮乏重影”)，并且与现有技术的设计相比相对较易于服务(例如，修复；维护)和更新现有的罐装饰器。除了其它原因之外，事实是墨水站组件200利用最少数量的辊和增强的构造有效地且高效地传递墨水400。

虽然已经详细描述了本发明的具体实施例，但是本领域技术人员应当理解，在本公开的整体教导下可以对这些细节进行各种修改和替换。因此，所公开的特定布置仅仅是示意性的而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求及其任何和全部等效来限定。

Claims (14)

1.一种用于罐装饰机的墨水站组件，所述罐装饰机被构造成用以装饰多个罐，所述墨水站组件包括：

印刷板圆筒，其包括印刷板；以及

仅仅一个的单个成形辊，其与印刷板圆筒配合，以将墨水施加到印刷板，

其中所述单个成形辊具有第一直径；

其中印刷板圆筒具有第二直径；

其中所述单个成形辊的第一直径大于印刷板圆筒的第二直径；并且

其中所述墨水站组件还包括第一摆动辊和第二摆动辊，其中第一摆动辊和第二摆动辊均与所述单个成形辊配合。

2.根据权利要求1所述的墨水站组件，其还包括浮动辊，该浮动辊与所述单个成形辊配合，以抚平剩余的墨水并且将剩余的墨水重新分配到墨水被印刷板移除的区域。

3.根据权利要求2所述的墨水站组件，其中所述墨水站组件中的辊的总数量少于十。

4.根据权利要求1所述的墨水站组件，其中在所述单个成形辊旋转完整的一圈之前印刷板圆筒旋转完整的一圈，从而每转一圈所述单个成形辊的任何部分都不会接触印刷板超过一次。

5.根据权利要求1所述的墨水站组件，其还包括第一转印辊、第二转印辊和分配辊；其中第一转印辊与分配辊和第一摆动辊配合；并且其中第二转印辊与第一摆动辊和第二摆动辊配合。

6.根据权利要求5所述的墨水站组件，其还包括：墨斗，其被构造成用以提供墨水的供应源；给墨辊，其被构造成用以接纳来自墨斗的所述墨水；导辊，其能够与给墨辊和分配辊配合，以将所述墨水从给墨辊传递到分配辊；其中所述墨水在从墨斗传递到印刷板圆筒时形成墨水传递系；并且其中所述墨水传递系由顺时针旋转的给墨辊、逆时针旋转的导辊、顺时针旋转的分配辊、逆时针旋转的第一转印辊、顺时针旋转的第一摆动辊、逆时针旋转的第二转印辊、顺时针旋转的第二摆动辊、逆时针旋转的所述单个成形辊以及顺时针旋转的印刷板圆筒限定。

7.根据权利要求1所述的墨水站组件，其还包括给墨辊、分配辊和导辊；并且其中导辊能够在第一位置和第二位置之间枢转，所述第一位置对应于导辊与给墨辊配合，所述第二位置对应于导辊与分配辊配合。

8.根据权利要求7所述的墨水站组件，其还包括第一侧板、设置成与第一侧板相对且远离第一侧板的第二侧板、驱动组件、至少部分地包围驱动组件的壳体、以及多个摆动辊；其中第一侧板具有第一侧部和第二侧部；其中给墨辊、分配辊、导辊、摆动辊和所述单个成形辊在第一侧板和第二侧板之间可枢转地设置在第一侧板的第一侧部上；其中驱动组件设置在第一侧板的第二侧部上；其中驱动组件至少驱动给墨辊、分配辊和摆动辊；并且其中驱动组件使摆动辊摆动。

9.一种用于装饰罐的罐装饰机，该罐装饰机包括：

覆盖物轮，其包括多个图像转印区段和设置在图像转印区段上的覆盖物，该覆盖物被构造成用以将图像转印到多个罐中对应的罐上；以及

多个根据前述权利要求1－8中任一项所述的墨水站组件。

10.一种利用罐装饰机装饰罐的方法，所述罐装饰机包括覆盖物和多个图像转印区段，所述方法包括：

(a)提供墨水站组件，该墨水站组件包括：

驱动组件，

印刷板圆筒，其包括印刷板，以及

仅仅一个的单个成形辊，其与印刷板圆筒配合，

其中所述单个成形辊具有第一直径；

其中印刷板圆筒具有第二直径；

其中单个成形辊的第一直径大于印刷板圆筒的第二直径，并且

其中所述墨水站组件还包括第一摆动辊和第二摆动辊，其中第一摆动辊和第二摆动辊均与所述单个成形辊配合，

(b)操作驱动组件以将墨水传递到所述单个成形辊，

(c)利用来自所述单个成形辊的墨水涂覆印刷板圆筒的印刷板，

(d)使覆盖物旋转，以使得印刷板在图像转印区段中对应的图像转印区段处或附近与覆盖物接触，

(e)在覆盖物上形成图像，

(f)使覆盖物与多个罐中对应的罐接合，以及

(g)将图像转印到该对应的罐。

11.根据权利要求10所述的方法，其还包括使墨水站组件设置有浮动辊，该浮动辊与所述单个成形辊配合，以抚平剩余的墨水并且将剩余的墨水重新分配到墨水被印刷板移除的区域。

12.根据权利要求10所述的方法，其还包括在所述单个成形辊旋转完整的一圈之前印刷板圆筒旋转完整的一圈，从而每转一圈单个成形辊的任何部分都不会接触印刷板超过一次。

13.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

使墨水站组件设置有给墨辊、导辊、分配辊、所述第一摆动辊、所述第二摆动辊、第一转印辊、第二转印辊和浮动辊，

使给墨辊顺时针旋转，

使导辊逆时针旋转，

使分配辊顺时针旋转，

使第一转印辊逆时针旋转，

使第一摆动辊顺时针旋转，

使第二转印辊逆时针旋转，

使第二摆动辊顺时针旋转，

使所述单个成形辊逆时针旋转，

使印刷板圆筒顺时针旋转，以及

使浮动辊顺时针旋转。

14.根据权利要求10所述的方法，其还包括使罐装饰机具有八个墨水站组件。