CN1108269C - 非接触式纸张处理系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一非接触式纸张处理系统(100)具有控制气流进入一歧管(104)的一第一阀门(110)和控制气流从歧管进入一空气盘(106)的一第二阀门(112)。具有诸文氏管(202)的一非接触板(107)罩住该空气盘。在另一实施例中，该系统具有扩散空气盘中气流的一扩散器(302a)。使用一非接触式纸张处理系统的一种方法包括调节第一和第二阀门(112、114)，以设定分别流至该系统的第一和第二区域的气流，以及调节第三阀门(110)，以设定流至第一和第二阀门的气流。

Description

非接触式纸张处理系统及其使用方法

本发明的背景

1.本发明的领域

本发明总体涉及纸张传送印刷机(sheet fed presses)的纸张处理系统，更具体地涉及使用在一纸张传送印刷机的传送部分的一非接触式纸张处理系统。

2.相关技术的描述

在纸张传送印刷机中，在每张纸通过印刷机的最后印刷单元后，纸张进入了印刷机的一个区域，该区域被称为“印刷机传送器”(“press delivery”)。印刷机传送器具有用于干燥或凝固印刷纸张上的油墨的装置。此类装置具有例如空气喷头和红外线(IR)干燥头，或紫外线(UV)干燥头。

印刷的纸张滑过一系列平行的杆来穿过常用的纸张印刷机传送器。纸张被传送着通过多根杆(一般5根)的顶部，杆的方向平行于纸张的运动方向。沿一轨道运动的一系列夹持杆承载通过传送器的纸张。具体地，每个夹持杆沿着一机动化的轨道被推进，该轨道也平行于通过传送器的纸张的运动方向。每个夹持杆具有夹住印刷纸张前边缘的一系列的金属指状物，使得它能够在杆上拖动纸张，通过传送器。因为印刷的纸张滑过且直接接触各杆，此类系统被称为“接触式”纸张处理系统。

接触式纸张处理系统限制了每张纸的可使用区域。具体讲，纸张在接触任何杆的区域不能有印刷的材料。如果纸张的印刷区域接触了杆，油墨将会模糊不清。因此，纸张的可印刷区域被接触式纸张处理系统所局限。所以，需要对纸张处理系统进行改进，特别是能够对每张纸提供更大的可印刷区域。

3.本发明的简要说明

本发明满足了这样的需要。按照本发明一实施例的一非接触式纸张处理系统具有一歧管和一空气盘。该系统还具有控制空气流入歧管的第一阀门和控制空气从歧管流到空气盘的第二阀门。具有开口的一非接触板罩住空气盘。在各个形式的实施例中，该系统还具有用以扩散通过空气盘内部的气流的一扩散器。

类似地，按照本发明一实施例的一种方法包括调节第一和第二阀门，以控制流至该系统第一和第二区域的空气流动程度。该方法还包括调节第三阀门，以使空气流至第一和第二阀门。在另一实施例中，在被引导到至少第一区域之前，气流也被扩散。

附图的简要说明

图1是按照本发明一实施例的一非接触式纸张处理系统的侧视示意图。

图2是图1所示实施例的一部分的立体图。

图3是图2所示部分剖开的立体图。

图4a至4c是使用在本发明中的各个扩散器的立体图。

图5是按照本发明另一实施例的一空气盘和一扩散器的示意图。

图6a和6b分别是按照本发明另一实施例的一空气盘和一扩散器的侧剖视图和立体图。

图7是按照本发明另一实施例的一空气盘和一扩散器的剖开的立体图。

图8是按照本发明另一实施例的一空气盘和一扩散器的立体图。

较佳实施例的详尽描述

参照附图，现对本发明的某较佳实施例进行详尽的说明。首先参见图1，所示的是按照本发明的一非接触式纸张处理系统。系统100具有每个都连接在两个歧管104上的两个鼓风机102。每个歧管104又最多连接到六个盘106上。每个盘106固定在一系列非接触式板107中的一个板上。

更具体些，每个歧管104通过一空气导管108与一鼓风机102相流体连通。夹在鼓风机102和每个歧管104之间的是一调节阀110。在本实施例中，每个歧管104都与其自己的调节阀110相连；但是，在另一实施例中，每个鼓风机102具有与其相连的一个调节阀110，每个歧管连接在该调节阀110上。如以下的详尽描述，调节阀110作为空气控制的第一级起作用。

每个歧管104都具有一系列可调整的阀门112、114。在本实施例中，这些阀门的大多数112连接在空气导管116上。没有连接在空气导管上的阀门114简单地闭合且不在使用中。如以下详尽描述，阀门112作为第二级空气流动控制起作用。

空气盘106通过空气导管116连接在阀门112和114上。盘106围绕其周缘固定在非接触板107上。参见图2，如以下进一步的详尽描述，非接触板107具有一系列冲孔或文氏管(图2中202所示)，这使得空气可流出盘106。从文氏管202流出的空气产生了一空气层，印刷的纸张浮在空气层之上。空气层可防止该纸张接触纸张处理系统100，由此增加每张纸张的可印刷空间。

如图1所示，系统100可容纳具有各种装置120的一印刷机传送器。例如，传送器具有排气口120a、热气喷头120b、周围空气喷头120c、IR干燥头120d和一个气刀120e。应理解到，传送器中装置的数量和类型是独立于本发明的。

非接触式纸张处理系统100还具有用以传送夹杆(未示出)的一轨道122。尽管只示出了轨道122的一部分，应理解到，轨道122是连续的环状。从图1中可看出，轨道122沿着印刷纸张的路径基本与非接触板107相平行运行。应理解到，轨道122和夹杆是独立于本发明的，接触式纸张处理系统的轨道和夹杆也适于与本发明一起使用。

非接触式纸张处理系统100还具有一纸张卷曲消除器118。如图所示，纸张卷曲消除器118包括位于两相邻非接触板107之间的一间隙。不是剪断和邻接两板107的端部，在两非接触的板107之间有0.317厘米(八分之一英寸)的间隔，以提供基本一致的间隙。而且，邻近间隙的每个板107的边缘具有离开纸张向下弯曲的大约2.54厘米(一英寸)部分。

一空气盒固定在非接触板107的弯曲部分之上。而空气盒又具有用以接纳一真空源的一入口。在操作中，真空源从非接触板107之间的间隙抽取空气。当一纸张在纸张卷曲消除器118之上通过时，真空瞬间将纸张的一部分拉入间隙中，由此去除了纸张中的任何卷曲。

应理解到，第一和第二级空气流动控制、即调节阀110和阀门112、114的应用提供了系统操作中的显著优点。在非接触式纸张处理系统100的最初安装过程中，迫使空气通过系统100，调节阀门112、114，使流至一个盘106的空气流量相对流至另一盘106的空气流量是适当的。例如，在非接触板107向上弯曲的地方，较大的空气流量是适当的，因此印刷的纸张不会接触板107。相似地，在印刷的纸张上的力被减小的区域，具有较小的空气流量是适当的。

一旦通过使用阀112、114设定好盘106之间的相对空气流量后，使用调节阀110的调节来提供空气流量的精细调节，因此非接触式系统100可与不同重量的纸张一起使用。例如，当换为较重的纸料时，印刷机操作器只需要调整调节阀110(手动或通过计算机控制的电子调节)来提供较大容量的空气流动，以确保纸张浮在非接触板107之上。相似地，当改变为较轻的纸料时，印刷机操作器只需要调整调节阀110来提供较少的空气流量，以确保不会有空气紊流和纸张的皱纹。

参见图2且继续参见图1，将进一步详细描述本实施例的非接触板107。如图所示，非接触板107在每个板106之上具有文氏管202的图形。尽管本发明不局限于文氏管202的任何具体布置，本较佳实施例利用了跨越非接触板107宽度的六排文氏管。更具体地，文氏管202被定位成三个文氏管202将空气引至每张印刷纸张的左半部上，三个文氏管202将空气引到每张印刷纸张的右半部上。通过将空气引入到印刷纸张的两个半部之上，流动的空气趋于伸展纸张，由此防止松弛和弯曲。

非接触式纸张处理系统100可以各种方式安装在印刷机传送器的邻近处。在本实施例中，安装杆204固定在非接触板107上。安装杆204又被安装在印刷机框架上。较佳地，安装杆204与使用在传统纸张处理系统中的安装杆处在相同的位置，因此，可容易地用本发明的非接触式纸张处理系统100来替换传统的纸张处理系统。

在本较佳实施例中，非接触板107的一部分具有一流体冷却部分。如图2所示，非接触板107安装有用以传送冷却液体例如水的一个导管206。这样的一个水冷却部分在热空气喷头120b和IR干燥头120d之下特别有用。尽管图中未示出，但应理解到，导管206连接在一个泵和流体源上。

参见图3，将进一步详尽描述本实施例的空气盘106。图3所示的是示出在图2中的非接触式纸张处理系统100在非接触板107拆去后的部分。因此，图3示出了三个盘106的内部空间。

空气导管116通过每个盘106底部的一入口大体连接在每个盘106的中心。每个入口安装有稍微突出进入盘106中且设置在入口和非接触板107之间的一个扩散器302a。如以下的进一步详尽描述，扩散器302a可确保气流在每个盘106中充分的分散。

图4a较详细地示出了扩散器302a。在本较佳实施例中，扩散器302a是一个中空圆筒体402a，圆筒体402a具有一开放的基部404a和一封闭的顶部406a。扩散器302a还具有切入圆筒体402a的两个狭槽口408a形式的开口。所以扩散器302a可以插入到盘106的入口中，其外径稍微小于入口的内径。

尽管不是必需，但是在圆筒体的两个相对半体内切开两个狭槽口408a是较佳的。带有这样一个结构，扩散器302a可以插入到盘106的孔中，且槽口408a面向垂直于纸张运动的方向，如图3所示。

在操作中，空气从鼓风机102吹出，通过调节阀110进入到歧管104，通过了阀门112、导管116和扩散器302a中的槽口408a，而进入到盘106中，又流出文氏管202。槽口408a起到扩散或分散的作用使空气流过整个盘106，由此确保空气均匀地流出文氏管202。

没有扩散器302a，气流将直接流出导管116，且将集中地从非接触板107中央的文氏管202流出。尽管这样集中的气流很可能将纸张的中央支承在非接触板107之上，但是集中的气流可能会导致紊流和纸张周缘的松弛。因此，尽管不带有扩散器的非接触式纸张处理系统也处在本发明的范围之内，但扩散器的使用是较佳的。

应理解到，其他的扩散器结构也处在本发明的范围之内。例如，图4b示出了另一形式的扩散器302b。扩散器302b具有一中空圆筒体402b，圆筒体402b具有一开放的基部404b和一封闭的顶部406b。扩散器302b被切成扇形，它具有圆筒体402b中的开口408b，以使空气流动。

图4c示出了扩散器的另一形式的结构。与图4a、4b中示出的相类似，扩散器302c具有一中空的圆筒体402c，圆筒体402c具有一开放的基部404c和一基本封闭的顶部406c。为了扩散气流，扩散器302c在圆筒体402c和顶部406c都具有许多穿孔408c。

应理解到，不同扩散器的结构都处在本发明的范围之内。在其他的实施例中，例如，扩散器不放置在盘的入口中，而放置在盘的内部、入口之上。这样一个实施例示出在图5中。如图所示，空气盘502具有一放置在入口(图未示)之上的一扩散器504。扩散器504包括一中空的圆筒体506和一封闭的顶部508。为了提供扩散的气流，扩散器504具有一系列的开口510。应注意到，在使用放置在盘入口之上的扩散器的实施例中，如上所述，扩散器的结构可以参照图4a-c进行变化。

扩散器的另一实施例将参照图6a、6b进行描述。如图所示，空气盘602具有基本被构制成盘602中的隔板或平板的一扩散器604。更具体地，扩散器604具有稍微小于盘602顶部内直径的一外直径，因此扩散器604可安装进入到盘602中。在本实施例中，扩散器604具有两个不同尺寸的开口608、610。为了使流过安装在空气盘602之上的非接触板(图未示)的气流均匀分布，扩散器604中心的开口比其周边的开口小。应注意到，这样不同尺寸开口的布置可以应用到任何扩散器结构中。

如图所示，扩散器604停靠在盘602的底部606之上。这可通过具有停靠在空气盘602的锥形侧壁612上的扩散器604来达到。应理解到，图6a、6b所示类型的扩散器可以各种方式固定在其位置上。例如，平板或隔板形式的扩散器可以停靠在盘的锥形侧壁上；焊接在其位置上；放置在从空气盘的侧壁延伸的凸缘上等等。

在利用扩散器的其他形式的实施例中，扩散器不与空气盘相分离，而是一体地形成在其内。在这样一个实施例中，如图7所示，扩散器704形成在盘702的底部。相似地，开口706冲压在扩散器704中。

另一实施例将参照图8进行描述。如图所示，空气盘802(类似图6a、6b的空气盘602)具有设置在其内的平板形式的扩散器804。在本实施例中，扩散器804具有布置成不同密度的开口806。第一密度模式808位于扩散器804的中心附近。第二密度模式围绕扩散器804的周缘。第二模式810的密度比第一模式808的密度大，因此气流在空气盘的中心、即入口所在的地方被扩散开。

应理解到，在图1-3和4a的较佳实施例中，各种装置规格和尺寸都是合适的。理想地，流过每个文氏管的气流依据位置应当在每分钟2至5立方英尺之间。

应理解到，其他形式的实施例也处在本发明的范围之内。例如，实施例对鼓风机、歧管、空气盘和所示其他构件的数量并不加以限制。例如，按照另一实施例的非接触式纸张处理系统只使用了一个鼓风机或其他气流源。相似地，本发明不局限于非接触板的任何具体数量。因此，本发明覆盖了利用一个或多个非接触板的系统。而且，在同一系统中可以使用或结合不同形状的歧管、空气盘、扩散器和其他构件。例如，歧管可以是只有一个壁的球体一部分的形式。

应理解到，在此使用的歧管一词，是指具有某一数目的入口和某一数目出口的任何结构。此类结构包括一个或多个“T”或“Y”形连接器的布置。

尽管在此描述的每个实施例的空气盘具有基本位于底部中心的入口，应理解到，其他结构也处在本实施例的范围之内。例如，可以使用具有位于底部和/或各边侧的一个或多个中的入口的空气盘。

尽管以特定的较佳实施例对本发明进行了描述，对本领域的一般技术人员而言显而易见的其他实施例也应处在本发明的范围之内。因此，本发明的范围只应由在此所附的权利要求书来限制。

Claims (28)

1.用以连接到一空气源的一种纸张处理系统，该系统包括：

从空气源接纳空气的一歧管；

与该歧管流体连通的一第一阀门，第一阀门控制至歧管的空气流量；

具有一入口和一开放顶部的一空气盘；

与歧管和空气盘流体连通的一第二阀门，第二阀门控制至空气盘的空气流量；以及

罩在空气盘顶部的至少一个非接触板，该非接触板具有多个文氏管。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：还包括设置在该入口和非接触板之间的一扩散器。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：该扩散器具有一中空体，该中空体具有许多开口、一开放的底部和一封闭的顶部，各开口扩散的气流通过整个该盘。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：该扩散器位于该入口中。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于：该扩散器位于该盘中、该入口之上。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于：该扩散器一体地形成在该盘中。

7.如权利要求2所述的系统，其特征在于：该扩散器是具有多个开口的一平板。

8.如权利要求2所述的系统，其特征在于：该盘还具有锥形侧壁，并且该扩散器停靠在锥形侧壁上。

9.如权利要求2所述的系统，其特征在于：扩散器中的诸开口具有不同的尺寸。

10.如权利要求2所述的系统，其特征在于：扩散器中的诸开口以不同的密度进行分布。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该系统还具有多个空气盘和多个第二阀门，该歧管与多个第二阀门相流体连通，各第二阀门控制流至多个空气盘的空气流量。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于：所有的空气盘都具有一个扩散器。

13.如权利要求1所述的系统，其特征在于：该非接触板具有用以传送冷却流体的一导管。

14.控制流至一非接触式纸张处理系统的空气的一种方法，该方法包括：

调节第一阀门，设定流至该系统的一第一区域的空气流量；

调节第二阀门，设定流至该系统的一第二区域的空气流量；以及

调节第三阀门，设定流至第一和第二阀门的空气流量。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：调节第一和第二阀门的步骤发生在调节第三阀门之前。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于：当改变通过该系统处理的纸张的类型时，进行调节第三阀门的步骤。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于：第一空气盘界定了第一区域，该方法还包括扩散流过整个第一盘的气流。

18.操作一非接触式纸张处理系统的一种方法，该方法包括：

产生一气流；

将气流引导至一空气盘，该空气盘具有一内部空间；以及

扩散该空气盘内部的气流。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：产生气流的步骤由至少一个鼓风机来完成。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于：引导气流的步骤包括引导气流通过多个阀门。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于：引导气流的步骤包括引导气流通过一第一阀门，进入到一歧管中，并通过一第二阀门。

22.使用在一非接触式纸张处理系统中的一空气盘，该空气盘包括：

一个或多个壁，至少其中一个壁具有一入口；

界定了一内部空间的各壁；以及

位于该内部空间中的一扩散器。

23.如权利要求22所述的空气盘，其特征在于：该扩散器一体地形成在该盘的一个壁中。

24.如权利要求22所述的空气盘，其特征在于：该扩散器位于该入口中。

25.如权利要求22所述的空气盘，其特征在于：该扩散器是位于空气盘中的一平板。

26.如权利要求25所述的空气盘，其特征在于：该扩散器位于该入口之上。

27.如权利要求22所述的空气盘，其特征在于：该扩散器具有不同尺寸的开口。

28.如权利要求22所述的空气盘，其特征在于：该扩散器具有以不同密度设置的诸开口。

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