CN1169918A - 滑架传动装置 - Google Patents

Abstract

一种滑架传动装置,它包括:一具有一轴的凸轮轴,一设置在该轴周围并由其热膨胀系数不同于轴的材料制成的圆筒,和一设置在该圆筒上的凸轮槽,一可回转传动凸轮轴的滑架电动机,一有一印刷头、并可动地安装在凸轮轴上的滑架,以及多个设置在轴与凸轮轴的圆筒之间的边界处、并同时在印刷区域两端的阻止装置,以阻止凸轮轴因温度变化而引起的轴向变形。

Description

滑架传动装置

本发明涉及一种用于成套印刷机等的滑架传动装置，这种滑架传动装置驱动其上安装有印刷头的滑架，更具体地讲，本发明涉及一种其凸轮轴上有一循环凸轮槽的滑架传动装置，通过改进这样一种凸轮槽的结构，使滑架传动装置由于温度的改变而引起的凸轮轴轴向变形量达到最小，从而避免了印刷质量的下降。

图7典型地示出了作为已有技术例子的一成套印刷机等的滑架传动装置的结构。要指出的是，有许多在已有技术中必须描述的零件，但其中一些在附图中没有示出，也没有给出任何编号。如图7所示有一凸轮轴101，一滑架电动机通过一回转传动机构使凸轮轴101以一恒定方向旋转。有一导向轴与凸轮轴101平行放置。滑架的安装跨过凸轮轴101和导向轴，使得当凸轮轴101以一恒定方向旋转时，滑架能沿凸轮轴101以及导向轴往复运动(在凸轮轴101的两端方向)。滑架设置有一与凸轮轴101的凸轮沟槽103啮合的凸轮从动杆，凸轮轴101在恒定方向的旋转使滑架沿凸轮轴101的轴向往复运动。

滑架上设置有一印刷头，通过滑架的往复运动，印刷头在印刷纸上进行预定的印刷。

如图7所示，凸轮轴101有一由金属制成的轴105，一圆筒107(用工程塑料制造)通过插入注模法一体地成形在轴105的周围。凸轮槽103以一无端螺旋线布置在圆筒107的表面上。

如上所述，有两种材料用于凸轮轴101，即用于轴105的金属和用于圆筒107的工程塑料，它们通过插入注模法一体成形。但是，与用于轴105的金属相比，用于圆筒107的工程塑料具有因温度变化而引起的热膨胀或热收缩(热变形)的趋势。

圆筒107因热膨胀(Δa)而引起的尺寸变化量由下列公式(I)计算：

Δa＝K·L·ΔT·10^-5(cm)……              (I)式中：

Δa代表圆筒107的尺寸变化量；

K代表圆筒107的线膨胀系数；

L代表圆筒107的长度；以及

ΔT代表温度变化(℃)。

由上述公式(I)得到的圆筒107的尺寸变化量比由金属制成的轴105的尺寸变化量大。

因温度变化而引起的热变形首先出现在注模完成的时候，其次出现在印刷机工作期间环境温度有任何变化的时候。

在注模过程中，圆筒107处在高温中。注模完成之后，圆筒107回到正常的温度中，因此，圆筒107的轴向和径向都收缩。

当印刷机在工作过程中环境温度有任何变化时，即当圆筒107周围的温度每次因任何环境的因素而上升或下降时，圆筒107的轴向和径向都膨胀或收缩。

确实由金属制成的轴105也膨胀或收缩。但如上所述，轴105的变形量比圆筒107的变形量小。

因此，在已有技术中，在轴105的轴线中心形成一环状槽109。用于圆筒107的树脂(工程塑料)的一部分用作一与环状槽109接合的环状突起111。当圆筒107在注模结束之后回到正常的温度时，由环状槽109和环状突起111组成的接合部分用作圆筒107收缩的基准部分，可以获得在轴105与圆筒107之间的稳定定位。

但已有技术有下列缺点：

事实上，在注模结束之后、克服热收缩的轴105与圆筒107之间的稳定定位是通过由环状突起111和环状槽109组成的接合部分获得的。但没有阻止随后的在印刷机工作过程中因环境温度的变化使圆筒107热变形的防范措施。因此，圆筒107可能会出现严重的热变形，即在轴向有大量的导致凸轮槽103的位置偏移的热膨胀或热收缩。

图8示出热膨胀的一个例子，图9示出热收缩的一个例子，如图中分别用虚线表示。

当凸轮槽103的位置因如上所述的热变形而偏移时，这样一种偏移还会引起滑架的位置偏移、印刷头的位置偏移，最终引起印刷符号偏移。因此，印刷质量下降。符号的这样一种偏移状态如图10所示。在图中，正确位置的符号如图10的上部所示，偏移位置的符号如图10正确部分的下面所示。可以注意到，符号轴向偏离正确位置的偏移量为ΔL。由于径向的热膨胀或热收缩不会影响印刷质量，所有不必考虑径向的热变形。

本发明的一个目的是提供一种滑架传动装置，这种滑架传动装置能使其凸轮轴因温度变化而引起的轴向变形量达到最小，因此这种滑架传动装置避免了印刷质量的下降。

为实现上述目的，根据本发明提供一滑架传动装置，该滑架传动装置包括：一具有一轴的凸轮轴、一设置在该轴的周围并由其热膨胀系数不同于该轴的材料制成的圆筒、和一设置圆筒上的凸轮槽，一可旋转地驱动凸轮轴的滑架电动机、一有一印刷头并可动地安装在该凸轮轴上的滑架、和多个设置在轴与凸轮轴的圆筒之间的边界处、并同时在印刷区域两端阻止凸轮轴因温度变化而引起的轴向变形的阻止装置。

滑架传动装置设置有多个在轴与凸轮轴的圆筒之间的边界处的、并同时在印刷区域两端的阻止装置，以阻止凸轮轴因温度变化而引起的轴向变形，滑架传动装置避免了滑架位置的偏移、印刷头位置的偏移、最后避免了印刷质量的下降。

最好是，轴的热膨胀系数比圆筒的热膨胀系数小，阻止装置把圆筒的轴向热变形限制在轴的轴向热变形范围之内。

最好是，阻止装置可以是设置在轴与圆筒之间的边界处的凹部与突起的接合。

最好是，阻止装置可以是形成在轴上或圆筒上的环状槽和形成在圆筒上或轴上的与该环状槽接合的环状突起。

最好是，阻止装置是径向穿过轴形成的通孔和形成在圆筒上与通孔接合的塞柱。

最好是，轴可由金属制成，圆筒可由工程塑料制成，轴和圆筒通过插入注模法一体形成，在插入注模的过程中，在轴上可形成环状槽，并通过把工程塑料挤入设置在轴上的环状槽中形成环状突起。

最好是，轴可由金属制成，圆筒可由工程塑料制成，轴和圆筒通过插入注模法一体形成，在插入注模的过程中，可形成径向穿过轴的通孔，并通过把工程塑料挤入通孔中可形成塞柱。

最好是，另外的阻止装置与设置在印刷区域两端的阻止装置相类似，它设置在装有阻止装置的印刷区域的两端之间的一个或多个位置上。

最好是，阻止装置与设置在印刷区域两端的阻止装置相类似，它与设置在印刷区域两端的阻止装置等距离定位。

在这种结构中，由于滑架传动装置设置有多个在轴与凸轮轴的圆筒之间的边界处的、并同时在印刷区域两端的阻止装置，所以滑架传动装置阻止凸轮轴因温度变化而引起的轴向变形，滑架传动装置避免了滑架位置偏移、印刷头位置偏移，从而避免了印刷质量的下降。

当另外的阻止装置与设置在印刷区域两端的阻止装置相类似，它设置在装有阻止装置的印刷区域的两端之间的一个或多个位置上时，就能进一步使因温度变化引起的热变形的量达到最小。

下面将结合附图详细地描述本发明，其中：

图1是本发明第一实施例的用于成套印刷机的一部分滑架传动装置的立体图；

图2是本发明第一实施例的一凸轮轴的纵向视图；

图3是一图表，它示出本发明第一实施例的印刷运动时间的例子；

图4是本发明第一实施例的一凸轮轴的纵向剖视图；

图5是本发明第二实施例的一凸轮轴的纵向剖视图；

图6是本发明第三实施例的一凸轮轴的纵向剖视图；

图7是一纵向剖视图，它示出一已有技术的凸轮轴；

图8是一剖视图，它示出一在膨胀状态的已有技术凸轮轴；

图9是一剖视图，它示出一在收缩状态的已有技术凸轮轴；以及

图10是一示意图，它示出符号偏移的状态。

                            第一实施例

下面将结合图1至4详细描述本发明的第一实施例。图1是一示出滑架传动装置的结构的立体图。图中有凸轮轴1，还有滑架电动机3，齿轮5固定在滑架电动机3的输出轴3a上。齿轮5与齿轮7啮合，另一未示出的齿轮同轴固定在齿轮7上。未示出齿轮与齿轮9啮合，齿轮9与齿轮11啮合。齿轮11固定在凸轮轴1的轴13上。因此，当滑架电动机3以一恒定方向驱动时，凸轮轴11以任一恒定方向旋转。

如图2所示，凸轮轴1由轴13和环绕轴13的圆筒15组成，并通过插入注模法一体模制而成。轴13是由金属制成的，而圆筒15是由工程塑料制成的。圆筒15的表面上有以循环螺旋线运行的凸轮槽17。

现在再回到图1，图中有平行于凸轮轴1的导向轴19，跨过凸轮轴1和导向轴19安装一滑架21。滑架21设置有一可动地与凸轮轴1的凸轮槽17啮合的凸轮从动杆(未示出)。当凸轮轴1以一恒定方向旋转时，滑架21通过凸轮槽17和凸轮从动杆沿凸轮轴1以及导向轴19往复运动(在凸轮轴1的两端方向)。

滑架21上设置有一印刷头23。当滑架21作往复运动时，印刷头23以同样的方向一体地运动，从而，在印刷纸上进行预定的印刷(未示出)。

图1还示出在滑架电动机3后面的一个定时盘25和一个定时探测器27。编号29是一挠性电缆。

图3的图表示出一含有本发明第一实施例的一滑架传动装置的成套印刷机印刷定时的一个例子。该图表左侧的条目，按从上到下的次序是原来位置信号、定时信号(T₁、T₂、…)、显示印刷头23线圈激励和非激励定时的信号(编号1至9的印刷头线圈)、和符号的开动和非开动(编号1至9的符号)。

如图4所示，根据本发明的第一实施例，设置凸轮轴1的轴13，在只要轴13所能涉及的印刷区域的相应端部上、有一对阻止轴13因温度变化而轴向变形的阻止装置30和30’。阻止装置30和30’分别设置有一对环状槽31和33。在凸轮轴1的注模过程中，用于圆筒15的材料工程塑料进入这些环状槽31和33中，使这种与环状槽31和33相对应的部分用作为一对环状突起35和37。在由此形成的结构中，成对的环状槽31和33分别与成对的环状突起35和37接合，每一接合分别起阻止装置30和30’的作用。因此，成对的阻止装置30和30’阻止因温度变化而在这些阻止装置30与30’之间的热变形，以达到避免印刷质量下降的目的。

下面将描述根据上述结构的本发明的功能和效果。

如上所述，由环状槽31和环状突起35以及环状槽33和环状突起37组成的成对阻止装置30和30’阻止因温度变化而引起的在这些阻止装置30与30’之间的热变形。由于环状槽31与环状突起35接合，环状槽33与环状突起37接合，当轴13和圆筒15因温度上升而引起轴向线性膨胀时，上述接合(即阻止装置30和30’)阻止圆筒15的线性膨胀，那是因为线性膨胀系数比圆筒15的线性膨胀系数小的轴13阻止圆筒15线性膨胀。因此，圆筒15轴向线性膨胀量根据轴13的材料(在本实施例中是金属)的线性膨胀系数而达到最小，这样一个膨胀量将是相当小的。

另一方面，由于圆筒15的轴向膨胀受到轴13的阻止，圆筒15的膨胀以径向膨胀来代替。但是，只要轴向膨胀被阻止，则凸轮槽17的位置偏移也被阻止，因此就可避免印刷质量的下降。径向膨胀将不影响印刷质量。

虽然圆筒15在阻止装置30和30’外侧的膨胀量较大(即靠近圆筒15各端的两侧)是预料之中的，但由于在这些位置上不进行印刷，因此不具有印刷质量下降的可能性。

                           第二实施例

下面将结合图5描述本发明的第二实施例。在第一实施例中，轴13设置有分别与成对环状突起35和37接合的成对环状槽31和33，这些接合用作阻止装置30和30’。在第二实施例中，如图5所示，轴13设置有一对孔41和43。在这种结构中，用于圆筒15的工程塑料进入一对孔41和43之中，从而形成一对分别与孔41和43对应的塞柱45和47。轴13和圆筒15由于这种阻止装置的接合、即孔41与塞柱45的接合和孔43与塞柱47的接合而变成一体，因此可以获得与第一实施例相同的效果。

                        第三实施例

下面将结合图6描述本发明的第三实施例。在第一实施例所讨论的阻止装置30和30’之间的中部有一阻止装置30”。该阻止装置30”由一设置在轴13上的环状槽51和一设置在圆筒15上的环状突起53所构成。

很显然，本发明不限于上述实施例。例如，可在第三实施例的凸轮轴中加上一个或多个象阻止装置30”的阻止装置。

在第一至第三实施例中，金属用作为轴的材料，工程塑料用作为圆筒的材料。但是，制造轴和圆筒的材料不限于这些材料，只要圆筒是由热膨胀系数较大的任何材料制成，轴是由热膨胀系数较小的其它材料制成的，类似的其它任何类型的材料都可使用。

此外，在第一至第三实施例中，槽设置在轴上，突起设置在圆筒上，反之亦然。

Claims (9)

1.一种滑架传动装置，它包括：

一具有一轴的凸轮轴，一设置在所述轴周围并由其热膨胀系数不同于所述轴的材料制成的圆筒，和一设置所述圆筒上的凸轮槽；

一可回转驱动所述凸轮轴的滑架电动机；以及

一其上安装有一印刷头、并可动地安装在所述凸轮轴上的滑架，其特征在于，

多个设置在所述轴与所述凸轮轴的所述圆筒之间的边界处、并同时在印刷区域两端的阻止装置，以阻止所述凸轮轴因温度变化而引起的轴向变形。

2.如权利要求1所述的滑架传动装置，其特征在于，所述轴的热膨胀系数比所述圆筒的热膨胀系数小，所述多个阻止装置把所述圆筒的所述轴向热变形限制在所述轴的所述轴向热变形范围之内。

3.如权利要求2所述的滑架传动装置，其特征在于，所述多个阻止装置是设置在所述轴与所述圆筒之间的边界处的凹部与突起的接合。

4.如权利要求3所述的滑架传动装置，其特征在于，所述多个阻止装置是形成在所述轴上或所述圆筒上的环状槽和形成在所述圆筒上或所述轴上的与所述环状槽接合的环状突起。

5.如权利要求3所述的滑架传动装置，其特征在于，所述多个阻止装置是径向穿过所述轴形成的通孔和形成在所述圆筒上与所述通孔接合的塞柱。

6.如权利要求4所述的滑架传动装置，其特征在于，所述轴由金属制成，所述圆筒由工程塑料制成，所述轴和所述圆筒通过插入注模法一体形成，在插入注模的过程中，在所述轴上形成所述环状槽，并通过把所述工程塑料挤入设置在所述轴上的所述环状槽中形成所述环状突起。

7.如权利要求5所述的滑架传动装置，其特征在于，所述轴由金属制成，所述圆筒由工程塑料制成，所述轴和所述圆筒通过插入注模法一体形成，在插入注模的过程中，形成径向穿过所述轴的所述通孔，并通过把所述工程塑料挤入所述通孔中形成所述塞柱。

8.如权利要求1所述的滑架传动装置，其特征在于，还包括与在所述印刷区域的端部设置的所述阻止装置相类似的一个或多个阻止装置，它设置在所述印刷区域两端的所述阻止装置之间的一个或多个位置上。

9.如权利要求8所述的滑架传动装置，其特征在于，与设置在所述印刷区域两端的所述阻止装置相类似的一阻止装置，它设置离所述印刷区域两端的所述阻止装置等距离的位置上。

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