CN1093492C - 用于产生真空的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于至少吸住书帖箱(14)中的书帖(20a)的局部(20b)并使其相对于书帖箱中的书帖垛(20)移动的装置(10)，它包括一个杆件(110)和一个安装在杆件上的吸嘴(150)。所述杆件(110)被支撑着并可靠近或远离书帖垛(20)移动。在杆件(110)中设置有一个用于产生真空的文氏管(160)，真空区域与吸嘴(150)相通。吸嘴(150)中的真空使得书帖(20a)的局部(20b)被吸嘴(150)吸住，并且使得在杆件(110)移动的同时被吸住的书帖(20a)相对于书帖箱(14)中的书帖垛(20)移动。

Description

用于产生真空的装置
本发明涉及一种用于产生真空的装置，特别涉及一种在吸头中产生真空的装置，所述吸头用于吸住一贴书帖并使该书帖相对于书帖箱中的一摞书帖(下称“书帖垛”)而移动。
在已有技术中，已知吸住书帖并使该书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动要使用一个或多个吸头。每个吸头都通过气体管线而与真空产生源(比如真空泵)相连，所说的真空产生源远离所述吸头。在每个吸头被抽成真空之前，由于气体管线必须排气，所以在真空源起动和在吸头中形成真空之间有一段固定的时间延迟。另外，必须定期向气体管线吹风以清除纸屑，因为所述纸屑会阻塞真空系统。
本发明涉及一种用于在吸头中产生真空的装置，所述吸头用于至少吸住书帖箱中的书帖的局部并相对于书帖箱中的一摞书帖移动所吸住的这一书帖。该装置包括一个杆件、一个安装在该杆件上的吸嘴和用于支撑所述杆件使之向着靠近或远离书帖垛的方向移动的装置。杆件中还设置有用于产生真空的装置，该装置与吸嘴相通。吸嘴中的真空使得书帖的局部被吸嘴吸住并且被吸住的这一书帖在杆件移动的同时相对于书帖箱中的书帖垛移动，其中，用于产生真空的装置与吸嘴通过一个支管相连，支管相对于杆件一端表面呈10-30°的θ角从杆件上表面向外伸出。与吸嘴相通的、用于产生真空的装置包括一个文氏管。
该装置还包括一个压力集气管和一个进气管线。该压力集气管通过进气管线而与文氏管流体连通。一个电控气压阀与压缩气体供应装置相连。该电控气压阀与压力集气管流体连通，并可操纵地控制从压缩气体供应装置至压力集气管的压缩气体的流量。
对于本领域的技术人员来说，通过参考附图阅读下面的详细说明，将更清楚地理解本发明的其它特征，其中：
图1是配页机的一部分的示意图，它包括根据本发明构造的、用于产生真空的装置；
图2是用于产生真空的装置的立体图；
图3是图2一部分的剖面图。
本发明涉及一种用于在吸头中产生真空的装置，所述吸头用于吸住一贴书帖并使该书帖相对于书帖箱中的一摞书帖(下称“书帖垛”)而移动。本发明可用于各种不同类型的配贴机和/或配页机。作为本发明的典型形式，图1示意性地表示了一种真空装置10。该真空装置10包含在机器12中，所述机器12用于通过配页来形成组配在一起的纸张印品(比如插页、成贴的书帖等)。
该机器12包括多个沿输送带设置的书帖箱。书帖箱向输送带上的接收位置进送纸张印品。图1表示了一个书帖箱14。其它的书帖箱与所示的书帖箱14相似。如图1所示，输送带包括多个配页用的凹槽40，它们途经书帖箱而移动。当该凹槽40途经书帖箱移动时，纸张印品被送进到凹槽40中以形成配页后成册的印刷品。
书帖箱14包括纸张印品支撑件16，它带有一个用于使书帖移走的窗口18和一个可缩回的书帖支撑件19。如图1所示，多贴书帖20叠放在支撑件16上。可缩回的支撑件19位于窗口18与支撑件16对置的那一侧，且能够在箭头A所示的方向上移动。支撑件19支撑着书帖箱14中的书帖垛20的最外端。支撑件19可如图所示，并且作为代表形式，可以是可旋转的分离器盘。
滚筒30位于书帖箱14的窗口18的下方。如图1所示，滚筒30被支撑着而沿箭头B所指示的方向绕轴32顺时针转动。一对叼纸牙34和36设置在滚筒30上。叼纸牙34和36间隔180°并与滚筒30一起转动。叼纸牙34和36还相对于滚筒30独立转动，以夹持或释放书帖。在滚筒30的下方有多个配页凹槽40。配页凹槽40是输送带(未示出)的一部分，其截面呈V形，所述输送带相对于书帖箱14和其它书帖箱沿箭头C的方向移动。
真空装置10的位置与书帖箱14的窗口18及滚筒30相邻，该真空装置10包括一对吸头50和52(图2)。对于本领域的技术人员来说，很明显该真空装置10可仅包括一个吸头或多于两个吸头。吸头50和52安装在杆54上，并与之固定而随杆54一起转动。吸头与机构56相连，该机构56可使吸头50和52分别沿箭头D和E所指示的方向旋转而靠近或远离书帖垛20。
下面参见图2，真空装置10还包括一个带有内腔62的压力集气管60、一个电控气压阀70和一个调压器80。柔性进气管线90和92分别将吸头50和52与压力集气管60相连。供气管线94将集气管60与电控阀70相连。另一条供气管线96将阀70与调压器80相连。主供气管线98将调压器80与约80psi的压缩气体源(未示出)相连。
电控阀70是一个0-24伏直流装置，它通过导线100与系统控制器(未示出)电连接。该系统控制器可操纵电控阀70通电或断电，从而打开和关闭阀。
吸头50和52相同，因此下面仅详细描述这对吸头中的一个。如图3所示，吸头50包括一个大致呈矩形的杆件110、吸嘴150和文氏管160。该杆件110包括一个面对着书帖箱14的上表面112、第一端114和第二端116。一个圆柱形支管120相对于杆件的第一端114呈θ角，从杆件110的上表面112向外伸出。该角度θ最好在10-30°之间。图示杆件110仅为示意性的，它还可以是其它的形状和/或结构。
杆件110具有大致呈锥形的内表面130，该表面形成了轴向第一通道132。第一通道132从杆件110的第一端114延伸到第二端116。第一通道132包括邻近杆件110的第一端114的螺纹部分134。杆件110中的第二通道140从第一通道132的邻近螺纹部分134的区域通过圆柱形支管120向杆件110的外部延伸。尽管对于本领域的技术人员来说，很明显第一通道132和第二通道140的直径可以大致相同，但图示第二通道140的直径小于第一通道132的直径。
吸嘴150位于杆件110的圆柱形支管120上。该吸嘴150由弹性材料(比如橡胶)制成，并且它包括上部152和下部154。吸嘴150的下部154的尺寸是这样选择的，即装配后可紧紧地围绕在圆柱形支管120的外面。上部152的外部直径大于下部154的外部直径。上部152包括一个圆形唇156，它界定了吸嘴150中的真空腔158。该真空腔158向上大致对着书帖箱14中的书帖垛20。杆件110中通过圆柱形支管120而延伸的第二通道140与吸嘴150中的真空腔158流体连通。
文氏管160的一部分位于杆件110的第一通道132中。该文氏管160具有一个内表面162、一个外表面164、一个进口166和一个出口168。文氏管160的外表面164包括第一部分170、第二部分172和第三部分174。第一部分170邻近文氏管160的进口166并制有螺纹，以与柔性进气管线90上的螺母176啮合。文氏管160的外表面164的第二部分172也制有螺纹。第二部分172上的螺纹尺寸是这样选择的，即可与杆件110的第一通道132的螺纹部分134啮合。如图3所示，文氏管160的外表面164的第三部分174呈锥形，这个第三部分174从第二部分172到出口168逐渐变细。当文氏管160安装在杆件110中时，文氏管160的出口168大致位于杆件110的第二通道140的沿径向向内的地方。
文氏管160的内表面162形成了从文氏管的进口166到出口168的流体通路180。该流体通路180包括一个通向与出口168相邻的喉部184的会聚部分182。
为了吸住书帖箱14中的一贴书帖20a并使所吸住的书帖20a相对于书帖箱14中的书帖垛20移动，如下所述，将在吸头50和52中产生真空。来自压缩空气源的压缩空气被提供给调压器80，该调压器80限制气压达到特定的压力值。接着，压缩空气通过供气管线96供应给电控阀70。当阀70接到系统控制器发出的电信号时(即需要在吸头50和52中形成真空时)，阀70打开，使得压缩空气经过供应管线94供给到集气管60中。然后，集气管60中的压缩空气被分配给柔性管线90和92，所述管线90和92将集气管60分别与吸头50和52中的文氏管160相连。
压缩空气进入每个文氏管160的进口166，并沿流体通道180直接进入文氏管内部。在文氏管160的流体通路180中，会聚部分182使气体加速。气体经过会聚部分182而进入文氏管160的喉部184。当加速的气体通过喉部184时，气体的总压力(或动压)相对较高，而静压相对较低，这样在文氏管160的出口168处产生真空。在文氏管出口168处产生的真空会扩展到杆件110内部的周围区域190。围绕文氏管160出口168的区域190中的真空区域与从那一区域向外延伸的第二通道140相通。当吸嘴150与书帖20a接合或非常靠近时，与第二通道140相连通的真空足以将吸嘴150中的真空腔158抽成真空。吸嘴150中的真空使得书帖垛20底部的书帖20a的暴露部分20b抵靠在吸嘴上部152的圆形唇156上而被拉下。
由于书帖20a的局部20b被吸嘴150吸住，所以书帖20a能相对于书帖垛20移动。如图1所示，可缩回的支撑件19向右移动，以使得书帖20a能够通过窗口18而被移走。机构56沿箭头D的方向将吸头50和52顺时针转动到图1中虚线所示的位置。在该位置，书帖20a被叼纸牙34夹持。接着阀70关闭，切断了向文氏管160的气体供应，从而不再形成真空。滚筒30和夹持有书帖20a的叼纸牙34转动约180°，在这里叼纸牙34将书帖20a释放到凹槽40之一中。此时，机构56已将吸头50和52沿箭头E的方向转动到位于书帖箱14的窗口18下方的原始位置，并且可缩回的支撑件19已被移动到图1中的左侧，以支撑书帖箱14中的书帖垛20。另外，阀70已被再次打开，从而在吸嘴50和52中将再次产生真空以吸住书帖垛20中的下一贴书帖。
本发明的主要优点是：真空直接在使用处产生，而不是在远处产生。这就能在打开电控阀70的时刻与在吸头50和52中产生真空的时刻之间形成快速响应。另外，由于真空是在每个吸头50和52中独立产生的，所以如果一个吸头不能形成真空而无法正常地吸住书帖时，另一个吸头仍能完全处于真空状态而吸住书帖。本发明的这一特征将有助于提高机器12的送进效率。
通过电控阀70，机器12的整体工作效率提高了，这是因为仅在需要时才形成真空。按照实施本发明的一种方法，根据编制在系统控制器中的预定的时间顺序在吸头50和52中产生真空。按照实施本发明的另一种方法，在吸头50和52中产生真空的时间由系统控制器动态控制。后一种方法使得真空的生成时间可以根据所给定的印品的需要或根据系统参数(比如机器12的速度)而提前或推迟。这种对真空生成时间的调整既可用手动进行、也可以自动进行。
本发明的另一优点是不需要对气体管线吹风以清除纸屑。吸入吸头50和52中的任何纸屑都被流经每个吸头第一通道132的气流吹出吸头。
从上面对本发明的描述中，本领域的技术人员能理解到可以对本发明进行改进、变化和改型。例如，可想到每一吸头均可通过其各自的气压阀和相应的调压器而被供给气压，这样在各吸嘴中形成的真空就可以单独控制。另外，对于本领域的技术人员来说，很显然可借助其它方式(比如采取过盈配合的方式)而不是图中所示的螺纹连接的方式来将文氏管160固定到杆件110上。同样，也可以通过其它方式(比如采用速卸接头)而不是图示的螺纹连接的方式来将进气管线与文氏管160相连接。这样的改进、变化和改型均应被权利要求覆盖。

Claims (9)

1.一种用于至少吸住书帖箱中的书帖的局部并使所吸住的书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动的装置，所述装置包括：
一个杆件；
一个安装在所述杆件上的吸嘴；
用于支撑所述杆件使之向着靠近或远离书帖垛的方向移动的装置；
位于所述杆件中用于产生真空的装置，该装置与所述吸嘴相连通，所述吸嘴中的真空使得所述书帖的局部被所述吸嘴吸住并且使得在所述杆件移动的同时该书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动；其特征在于，
所述用于产生真空的装置与所述吸嘴通过一个支管相连，所述支管相对于杆件一端表面呈10-30°的θ角从杆件上表面向外伸出。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，与所述吸嘴相通的、用于产生真空的所述装置包括一个文氏管。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述杆件具有一个沿轴向走向的第一通道，气体通过该通道而被导入，所述文氏管至少局部位于所述的第一通道中。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述杆件具有一个第二通道，该通道从所述第一通道延伸到所述杆件的外部，所述第二通道与所述吸嘴的内部流体连通，在所述第二通道中能形成真空，并且随着流经所述文氏管的气体的流动所述真空与所述吸嘴的内部相通。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述文氏管包括一个进口、一个内表面和一个出口，所述出口位于所述杆件的所述第二通道的径向向里的地方，所述内表面在所述进口与所述出口之间形成了一条流体通路，所述流体通路具有一个会聚部分和一个邻近所述出口的喉部，随着气体沿所述文氏管的流体通路的流动，在所述杆件的所述第二通道中形成所述真空。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括压力集气管和进气管线，所述压力集气管借助于所述的进气管线而与所述的文氏管流体连通。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括一个与压缩气体供应装置相连接的电控气压阀，所述电控气压阀与所述压力集气管流体连通，并可操纵地控制从所述压缩气体供应装置至所述压力集气管的压缩气体的流动。
8.一种用于至少吸住书帖箱中的书帖的局部并使所吸住的书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动的装置，其中，所述装置包括：
一个杆件；
一个安装在所述杆件上的吸嘴；
用于支撑所述杆件使之向着靠近或远离书帖垛的方向移动的装置；
所述杆件具有一个穿过所述杆件的第一通道，气体通过该第一通道而被导入；
所述杆件具有一个与所述吸嘴相通的第二通道；
一个用于产生真空的文氏管，它至少局部位于所述的第一通道中，随着通过所述第一通道的气体的流动，所述真空区域与所述第二通道以及所述吸嘴相通，所述吸嘴中的真空使得所述书帖的局部被所述吸嘴吸住，并且在所述杆件远离所述书帖垛移动的同时所述被吸住的书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动；其特征在于，
所述第二通道与所述吸嘴通过一个支管相连，所述支管相对于杆件一端表面呈10-30°的θ角从杆件上表面向外伸出。
9.一种用于至少吸住书帖箱中的书帖的局部并使所吸住的书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动的装置，其中，所述装置包括：
多个杆件；
多个吸嘴，各个吸嘴安装在所述的多个杆件中的每一个杆件上；
用于支撑所述杆件使之向着靠近或远离书帖垛的方向移动的装置；
位于所述多个杆件的每一个杆件中用于产生真空的装置，该真空区域与安装在各个所述杆件上的各个吸嘴相通，各个吸嘴中的真空使得所述书帖的局部被所述各个吸嘴吸住，并且在所述杆件远离书帖垛移动的同时所述被吸住的书帖相对于书帖箱中的书帖垛移动；其特征在于，
所述用于产生真空的装置与所述多个吸嘴通过多个支管相连，所述支管相对于杆件一端表面呈10-30°的θ角从所述多个杆件上表面向外伸出。
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