CN109153253A - 用于印刷机的冷却辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于印刷机中的具有水或其他合适流体的再循环冷却辊，流体所述印刷机例如特别是轮转凹版印刷机。所述冷却辊能将与印刷支撑件的摩擦力最少化，因此可与脆弱的支撑件一起使用。

Description

用于印刷机的冷却辊

技术领域

本发明涉及一种印刷机中的用于循环水或其他合适流体的冷却辊，所述印刷机例如特别是轮转凹版印刷机。

背景技术

众所周知，在上述类型的印刷机中多个印刷单元或印刷阶段彼此相继。当第一个印刷阶段完结，在进入随后的一个印刷阶段前，印刷支撑件会先进行干化程序，然后依据支撑件所导向的位置，经由一系列的偏差辊，进入随后的印刷阶段。一个或多个所述偏差辊为闲置状态，并用水冷却。

这个冷却了的辊，被称为冷却辊，是现时某些未解决的问题的根源。

特别是当冷却辊闲置时，滚筒施加最小阻力到所述印刷支撑件，否则所述印刷支撑件和所述滚筒之间的速度差异会造成支撑件歪曲，无法与滚筒完美粘附。

但是把摩擦力减至最低是现时所知的冷却辊遇到的严重问题。

现时在领域上广泛应用的辊为两款不同的类型。第一种所知的冷却辊包括空心套筒，所述空心套筒有水流注入其中。被灌至套筒内表面的水以热传导的方式使接触印刷支撑件的外表面冷却，然后水流会因为重力而下降离开套筒。这类型的冷却筒有特定的缺点。特别是用于开放式回路，即有开放式排出时，水会氧化，从而导致套筒的金属壁上出现显著侵蚀。此外，氧气促进例如藻类和菌类等的微生物增生。因此，这代表这类冷却辊及相关的水循环系统需要大量维护，而且维护工作亦十分困难。这类冷却辊引起的另一问题是，由于水与套筒之间的动态阻力，滚筒旋转所产生的离心力导致注入套筒内的水达到一定速度，该速度阻碍同一滚筒的闲置旋转。这显然引致印刷支撑件及滚筒之间的阻力增加，从而引起上述缺点(支撑件与滚筒不当粘合，支撑件翘曲)。

已知的第二种冷却辊使用强制排出代替上述的开放式排出。因此，布置在滚筒里的液压回路为封闭式。这表示水的氧化作用减少，从而解决了上述与侵蚀及藻类和其他微生物形成有关的问题。然而，由加压的机械密封元件带动的强制排出造成阻挡旋转的摩擦力大幅增加。因此，就摩擦力产生以及同一滚筒与印刷支撑件的正确互动而言，这种已知的冷却辊是特别不能令人满意的。

发明内容

因此本发明的目标为解决上述问题。

本发明的一个特定目标为提供一种水冷式冷却辊，所述冷却辊能解决摩擦力问题，亦不需要频繁及费力的维护。

这些目标透过再循环水式冷却辊的主要特点来实现，所述特点由所附权利要求1定义。

附图说明

按照以下仅以非限制性例子的方式提供的说明并参照附图，根据本发明的冷却辊的特征和优点从本发明的实施例中将更清晰。附图中：

-图1是根据本发明的再循环水的冷却辊的透视图；

-图2是图1的纵截面，即经过同一冷却辊的旋转轴的截面；

-图3是冷却辊的端部部分的放大图，如图2中所标示；及

-图4是图3中的冷却辊的端部部分的分解视图，根据包括如图2的纵截面和与纵截面成直角的横向面等的截面取出。

具体实施方式

参考上述附图，适于安装在例如特别是轮转凹版印刷机等的印刷机中的冷却辊包括圆柱形主体1，圆柱形主体1沿着纵向轴X延伸。两个轴2从所述主体的两端部部分轴向地突出；透过所述转轴可由印刷机的固定机架(未示出)绕X轴枢轴地支撑所述圆柱形主体。

滚筒内形成冷却回路3，用于循环冷却流体，所述冷却流体例如但不限于水；所述冷却回路中的循环流体使所述辊冷却，尤其是所述辊的外表面10，当所述辊被安装于印刷机中时，所述辊，以及尤其是所述辊的外表面10，适于与印刷支撑件接触。所述冷却回路不单在圆柱形主体1内展开，而且也在两个轴2中的第一轴20中展开。详细而言，如下所述，冷却回路的入口30被布置在第一轴20上。

此入口30以盖的形式设于第一轴20的第一腔室40内，第一腔室40由可旋转地接合的液压密封元件4限定。用于使冷却流体由第一腔室40外部进入流体的进液口41同样设于第一腔室40内。

密封元件4还包括第二腔室42，第二腔室42与第一腔室40液压分开。该第二腔室42与排出通道420连通以让所述冷却流体从所述回路中排出。

第一轴20近端部的位置支撑辅助旋转驱动装置5，辅助旋转驱动装置5被配置成容纳于第一腔室40中且被进入第一腔室40以供给所述冷却回路的冷却流体流冲击，于是辅助驱动装置5绕纵向轴X进行的旋转运动传送至相关的轴以至所述圆柱体主体。

详细而言，辅助驱动装置5包括涡轮，亦即绕第一轴20的端部的极性阵列的固定叶片50。以由叶片限定的外圆周作为参考，进液口41切向地布置，使得进入的流冲击所述叶片的有效面，推动所述涡轮旋转，以及从而让所述轴绕X轴旋转。

第一轴20还包括两个套筒，所述两个套筒被同轴地布置成其中一个套筒在另一个套筒之内(所述两个套筒具有固定关系，亦即没有相对运动)，即外套筒200及内套筒201。

内套筒201的端部部分201a轴向地从所述外套筒伸出，及在此端部部分201a上布置了驱动装置5。

液压密封元件4做成盖的形式绕端部201a耦合并接合在外套筒200的外周上。所述液压密封元件以与所述印刷机的机架具固定关系的形式安装，亦即所述液压密封元件相对于所述机架不会发生相对运动。外套筒200及密封元件4的内部经由轴承装置在绕X轴的枢轴装置中互相连接。因此，所述外套筒乃至所述轴(及至所述圆柱形主体)可相对于液压密封元件4自由旋转。

所述两个轴包括所述冷却回路的一部分，其中所述两个轴限定了同一回路的进入段和排出段。详细而言，内套筒201形成沿X轴延伸的内管道210，其代表电路3的第一进入段3a。

位于所述第一轴的端部201a的进入段3a的喷口，即安装了驱动装置5的端部，是所述冷却回路的入口30。

内套筒201和外套筒200之间的环形隙201沿X轴依次延伸，以及限定了所述冷却回路的最终排出段3b。环形隙211的开口端21a是所述冷却回路的出口，并设于第二腔室42内，使来自所述回路的流在第二腔室42中收集，并通过排出通道420从第二腔室42排出。

在图中所示的优选实施例中，圆柱形主体1包括管状鼓11，管状鼓11的两端被端部塞12闭合，轴固定在所述端部塞上。所述冷却回路在两个端部塞和管状鼓11的厚度上展开。详细而言，在管状鼓11的厚度内形成了多个通道110，多个通道110沿X轴延伸且连续地布置在所述鼓的整个圆周，如图4中可见。在替代方式中，沿着所述管状鼓的圆周，在所述通道中可区分出流体供应通道110’和流体返回通道110”，流体供应通道110’和流体返回通道110”分别与第一进入段3a和最终排出段3b连通，从而使所述冷却流体沿着所述鼓以有序地交替的方式在一个方向或另一个方向(取决于最终具有不同温度的方向)流动。实际上，考虑到在所述鼓的外壁部分进行的逐步热交换，所述冷却流体的温度在供应方向比在返回方向低。因此，通过交替使用供应通道和返回通道，以及同时提供对应于所述鼓的同一端部的回路入口41和排出/出口420，所述鼓上的总体平均温度，以及特别是其外表面温度大致上保持稳定，或至少防止过度热梯度出现。

一旦安装在印刷机中，根据本发明的冷却辊的操作方式如下。如上所述，密封元件4固定在所述印刷机的机框上。相反，所述圆柱形主体相对于固定的机架旋转。由于与所述印刷支撑件的切向接合及其前进，闲置的所述圆柱形主体被驱动旋转。注入第一腔室40的水流冲击涡轮5使其绕X轴旋转，使得辅助转矩供应予同一主体，以对抗例如摩擦阻力，特别是所述辊的外表面和所述印刷支撑件之间的接触所产生的摩擦阻力。这有助于使所述辊的旋转速度与所述印刷支撑件的速度之间达到期望的一致性，而不会有可造成所述印刷支撑件翘曲或张紧等缺陷的相互阻力。

所述冷却流体接着从第一腔室40流到第一进入段3a，并从第一进入段3a通过流供应通道110’流到所述鼓。所述冷却流体沿着所述鼓流经其整个长度后，流体进入返回通道110”并接着进入最终排出段3b，所述冷却流体将通过第二腔室42并最终通过排出通道420被排出。如上所述，这种内部结构在所述印刷支撑件的整个宽度上实现了冷却作用的最佳分布。

供给所述辊的流体量及其压力大得产生足以几乎完全克服摩擦力的扭矩，使得所述辊在反作用力是可忽略的情况下由所述印刷支撑件的拉伸力旋转。

如上所述，所述流体可以是水，由于所述辊里的所述回路实际上是封闭式的，水不会氧化，从而避免侵蚀现象及藻类和其他微生物的形成。

本发明以优选实施例作为参考进行描述。应当理解的是可以存在属于同一发明概念的其他实施例，因其落入下述权利要求的保护范围中。

Claims (14)

1.一种用于印刷机的冷却辊，所述辊包括圆柱形主体（1）及轴（2），所述圆柱形主体（1）沿纵向轴（X）延伸，所述轴（2）从所述圆柱形主体（1）的相应的相对端部突出，所述圆柱形主体包括用于冷却流体循环的冷却回路（3），所述冷却辊的特征在于，其包括第一腔室（40），所述冷却回路的入口（30）设于所述第一腔室（40）内，所述第一腔室（40）还包括所述冷却流体进入所述第一腔室的进液口（41），所述轴（2）中的第一轴（20）提供容纳于所述第一腔室（40）内的辅助旋转驱动装置（5），所述辅助旋转驱动装置适于在经由所述进液口（41）进入的所述冷却流体的推动作用下，将绕所述纵向轴（X）进行的旋转运动传送至所述圆柱形主体（1）。

2.根据权利要求1所述的冷却辊，其特征在于，所述冷却回路（3）的所述入口（30）在所述第一轴（20）的自由端部形成。

3.根据权利要求2所述的冷却辊，其特征在于，所述第一腔室（40）在密封体（4）内形成，所述密封体（4）做成盖的形式，可枢转地包围整个所述第一轴（20）的所述自由端部并与所述自由端部接合。

4.根据权利要求3所述的冷却辊，其特征在于，所述密封体（4）限定第二腔室（42），所述第二腔室（42）与所述第一腔室（40）液压分离，所述冷却流体的排出通道（420）设于所述第二腔室（42）内。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的冷却辊，其特征在于，所述辅助旋转驱动装置（5）包括多个叶片（50），所述叶片（50）与所述第一轴（20）一体连接并从所述第一轴（20）的所述自由端部的外表面突出，绕所述纵向轴（X）形成极性阵列。

6.根据权利要求5所述的冷却辊，其特征在于，所述进液口（41）与由所述多个叶片限定的外圆周呈切向布置，使得经由所述进液口（41）进入的所述冷却流体冲击到所述叶片的表面。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的冷却辊，其特征在于，所述第一轴（20）包括两个相对于所述纵向轴（X）同轴布置的管状套筒，其中一个管状套筒在另一个管状套筒之内，所述两个套筒中的内套筒（201）的自由端部（201a）从所述两个套筒中的外套筒（200）伸出，所述内套筒（201）的所述自由端部支撑所述辅助旋转装置（5）。

8.根据权利要求7所述的冷却辊，其特征在于，所述内套筒（201）限定所述冷却回路的第一进入段（3a），所述第一进入段（3a）的入口设置在所述内套筒（201）的所述自由端部且限定所述冷却回路的所述入口（30）。

9.根据权利要求8所述的冷却辊，其特征在于，所述内套筒与所述外套筒之间限定了管状隙（211），所述管状隙（211）限定所述冷却回路的最终排出段（3b）。

10.根据权利要求9所述的冷却辊，其特征在于，所述管状隙的端部（211a）限定所述冷却回路的出口，设于所述第二腔室（42）内。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的冷却辊，其特征在于，所述圆柱形主体（1）包括管状鼓（11），所述管状鼓（11）的相对两端被端盖（12）闭合，所述轴（2）与所述端盖（12）一体连接。

12.根据权利要求11所述的冷却辊，其特征在于，在所述管状鼓（11）的厚度内形成多个通道（110），所述多个通道绕所述纵向轴（X）连续地布置在所述鼓的整个圆周，并大致沿所述管状鼓的整个长度延伸。

13.根据权利要求12所述的冷却辊，其特征在于，所述多个通道沿着所述管状鼓的圆周交替地包括所述冷却回路的流体供应通道（110’）和流体返回通道（110”），所述流体供应通道（110’）与所述第一进入段（3a）液压连接，所述排出通道（110”）与所述最终排出段（3b）液压连接。

14.一种印刷机，包括根据前述权利要求中任一项所述的冷却辊。