CN1485203A - 在支撑带上印刷图形的旋转式印刷机 - Google Patents
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Abstract
一种在带状材料(14)上印刷图形的旋转式印刷机包括：工作辊(2)，它支承着要打印的所述材料的图形的压花板(16)；砧辊(4)；装置(2b、10a、LM)，它在旋转运动时驱动工作辊(2)；工作辊(2)的加热装置；装置(2a、10)，它在所述工作辊(2)和所述砧辊(4)之间施加限定的预应力；及球轴承装置(9)，它位于所述砧辊(4)和它的转动轴(8)之间。它还包括装置(10、11、17、18)用于调整所述工作辊(2)和所述砧辊(4)之间的空间(13)，而与施加所述限定预应力的所述装置(2a、10)无关。
Description
技术领域
本发明涉及一种把材料的图形印在带状材料上的旋转式印刷机，该印刷机包括：工作辊，它载有要打印的所述材料上的图形的膜；砧辊；装置，它在旋转时使工作辊进行运动；装置，它加热和控制工作辊的温度；装置，它在所述工作辊和所述砧辊之间施加限定的预应力；自由支承装置，它位于所述砧辊和它的转动轴之间。
背景技术
与平冲压相比，这种印刷机的优点在于具有这样的能力：它以明显快于平冲压过程期间的速度进行稳定工作。以更加简单的方式排出由蜡蒸发所产生的气体，其中上述蜡设置在聚酯支撑带和带状材料的金属膜之间，并且要打印的带状材料的消耗量明显减少。现在，这种材料通常由层压的四层化合物形成：聚酯支撑带、蜡层、金属膜和一层胶，因此这种材料较贵。
为了以最佳的方式减少要打印的带状材料的消耗量，因此不仅需要使用旋转式印刷机，而且根据标准路径还需要带状材料不能穿过旋转式印刷机，但是在绝大多数的线性路径中，带状材料穿过旋转式印刷机。实际上，在标准路径期间，要打印的带状材料和支撑带(材料的图形已打印在该支撑带上)一旦保持接触其它的，并且在通过旋转式印刷机的辊从而增大接触时间和有利于固定打印在支撑带上的图形之后，以砧辊的给定角度压靠在砧辊上。通道的这种标准过程明显限制了节省要打印的带状材料的可能性，因为支撑带和带状材料不得不同时运动。
现在，为了最好地节省带状材料的消耗量，因此必需可以停止，或者甚至缩回支撑带上的两个图形沉积之间的一定长度的带状材料。如果要打印的带状材料和支撑带几乎只在线的上方处于接触，那么这是唯一的可能，其中该线与旋转式印刷机的两辊之间的相应接触线相一致，或者在带支撑的足够小纵向距离上非常小，从而一旦它们不再夹紧在印刷机的辊之间，换句话说，不再夹紧在支撑带上的两个连续转印图形之间，就允许有关的移动。如果要打印的带状材料具有几乎线性的路径，那么这是唯一的可能。
考虑到要打印的带状材料和支撑带之间的限制、尤其是非常短的接触时间，因此旋转式印刷机的工作辊的平均温度不得不较高，并且允许的温度偏差小于平冲压和在具有上述标准路径的旋转式印刷机的情况。
为了满足这种非常小的误差，不仅需要精确地控制温度，而且还需要精确地调整挤压辊之间所施加的压力、这些辊(它们允许同时通过支撑带)之间的空间及具有要打印的图形的带状材料和压花板，避免这两个参数之一的调整影响另外一个。仍然重要的是，支撑带所穿过的辊、带状材料和压花板之间的空间保持不变，并且当工作辊的温度增大时也不会改变。
发明内容
本发明的目的是提出一种技术方案，该技术方案至少在一定程度上有利于最佳使用要打印在支撑带上的带状材料，同时保持精确地调整印刷机的工作参数。
为了实现这个目的，本发明提出一种在支撑带上印刷图形的旋转式印刷机，该印刷机包括：工作辊，它使压花板具有要打印的所述材料的图形；砧辊；装置，它在旋转时驱动工作辊；装置，它加热和控制工作辊的温度；装置，它在所述工作辊和所述砧辊之间施加限定的预应力；球轴承装置，它位于所述砧辊和它的转动轴之间，其特征在于，该印刷机包括装置用于调整所述工作辊和所述砧辊之间的空间，与施加所述限定预应力的所述装置无关。
由于有这种旋转式印刷机，施加在挤压辊之间的预应力的调整把图形从保持在带状材料上的材料沉积在支撑带上，这与辊之间的空间调整完全没有关系，因此可以精确地调整这两个参数。更加重要的是，支撑带几乎随着线性路径通过辊子，从而在图形的沉积过程期间，在两个带之间限制出最小的接触时间。现在，如前面所解释的一样，通过挤压辊的、要打印的带状材料的线性通道或者几乎是线性的通道是允许在两个连续图形沉积之间的支撑带进行速度调整所必要的条件，因此能够最佳地使用材料带。
本发明的其它特性和优点将在下面描述中进行描述，下面描述是参照附图来进行的，这些附图示意性地、作为例子示出了一种实现本发明的旋转式印刷机。
附图说明
图1是这种实施的正视图；
图2是沿着图1的线A-A所截取的示意图；
图3是图2中所示出的、没有切开的工作辊的放大局部剖视图；
图4是图3的“X”的放大的局部视图；
图5示出了把压花板固定在工作辊上的第一例子；及
图6示出了把压花板固定在工作辊上的第二例子。
具体实施方式
本发明的旋转式印刷机包括机架1，工作辊2安装在该机架上，借助固定件3使该工作辊的相应端部固定在机架1上，每个固定件3配置有紧固螺钉3a。平行于工作辊2的砧辊4在摇动件5上自由转动，而摇动件5以绕着轴线6可转动的方式安装在机架1上，而轴线6平行于辊2和4的轴线。通过杆7a作用在摇动件5上的媒介，用一定的预应力，使曲柄7将砧辊4压靠在工作辊2上，并且可以减少曲柄7所施加的压力。
图2示出了曲柄7的压力是如何从辊2传递到砧辊4上的。该压力用两个箭头F1、F2来表示。砧辊4通过球轴承9以绕着两个共轴线的半轴8可以转动的方式进行安装。两个圆柱形环10通过球轴承12安装在相应半轴8的两个偏心部分11上。圆柱形环10与两个圆柱形表面2a进行工作接触，其中两个圆柱形表面2a安装到工作辊2上。
在工作辊2和砧辊4之间构成接触表面的这些圆柱形环10和圆柱形表面2a能够传递由曲柄7所施加的预应力，同时节省了工作辊2和砧辊4之间的空间13，该空间13用于具有要打印在支撑带14上的图形的一个或者多个带状材料15和支撑带14的通道。空间13如此限定，以致在两个辊2、4之间的空间13内的压花板16的通道期间，所施加的预应力和工作辊的温度能够把带状材料15的图形热传递到支撑带14上。
一个圆柱形环10与齿轮10a刚性地固定起来，该齿轮10a与齿轮2b进行啮合，而齿轮2b与工作辊2刚性地固定起来。齿轮10a通过齿轮LM而连接到驱动电动机(未示出)上。
每个半轴8的外端与齿轮17刚性地固定起来，齿轮17与蜗杆18连接起来，而蜗杆18与小锥齿轮19刚性地固定起来，而小锥齿轮19与把手(未示出)连接起来，该把手可以调整空间13；还可以只在辊2的一侧上影响空间13，并且通过支撑带14的宽度产生稍稍渐变的空间13。这个系统还可以用两个电动机来取代，每个电动机作用在一个蜗杆18上。半轴18的限定角度的旋转使得偏心部分11绕着共轴线的半轴8的轴线进行转动，因此改变了位于工作辊2和砧辊4之间的空间13，而不会改变通过圆柱形接触表面2a和10施加在辊2和4上的预应力值。
为了实现带状材料15上图形的沉积和固定，该带状材料15通过支撑带14上的工作辊2的压花板16来切割和加热，因此邻近支撑带14的带状材料15的外层由热硬化胶来形成，其中这些图形打印在支撑带14上。
图3示出了工作辊2的内部，它的内部包括加热壳体20，它由管形部分21形成，而管形部分21与工作辊2进行热接触。加热壳体20的两个极端借助法兰22来封闭，而这些法兰的中心与转动辊23刚性地固定起来，其中转动辊23与工作辊2共轴线。这些转动辊中的一个(在图3左边的那一个)与管子24相交，其中管子24借助转动连接件25的管形壁25a而分成两个共心的通道24a、24b，目的是把加热壳体20连接到加热油路(未示出)中。加热壳体20的内部借助共心管形壁26分成许多隔壁，这些隔壁设置有一些穿孔26a，从而在进入通道24a和流出通道24b之间，使加热介质产生前后运动的流动。
出于机械和热传递的原因，加热壳体20的管形部分21和这些壳体极端的封闭法兰22由不同金属形成，例如，外部如工作辊2的外部圆柱形部分和封闭法兰22由钢形成，加热壳体20由铝形成。为了避免在两个零件21、22的接触表面21a、22a之间产生空间，其中这两个零件改变辊2和4之间的空间13的调整，这些表面21a、22a是在这些锥形接触表面21a、22a的顶部上具有半角α的锥形，这些接触表面与直角三角形的斜边相一致，该三角形的其它边与在给定温度下，相对于所述加热壳体20的中心轴线M的所述接触表面21a、22a中的一个的给定位置的纵向热膨胀及相应地在相同温度下这个相同位置的径向膨胀相一致，因此在圆柱形加热壳体20内的任何温度下，接触表面21a、22a保持接合。借助使图4的线A-C通过工作辊2的中心28，确定每种具体情况下的角α。
事实上，如果参照图4来检查在温度升高ΔT的情况发生了什么，那么研究以下两个邻近位置：一个位置位于法兰22的锥形表面22a上，而另一个位于管形部分21的锥形表面21a上，这两个位置在温度T时相互收敛到图4的示意图上的位置C上，可以观察到，在温度为T+ΔT时，位于法兰22的锥形表面22a上的位置移动到B上，而这是这个位置相对于热壳体20的中心轴线M的径向膨胀dr22和纵向膨胀d122的合成结果。
事实上，这个合成结果是直角三角形的斜边，该三角形的边dr22和d122各自与径向膨胀、纵向膨胀成比例，而径向膨胀、纵向膨胀依赖于给定位置的相应纵向、径向尺寸大小。这些径向和纵向尺寸大小根据材料的膨胀因素而进行改变，但是它们的比和斜边的角度是不变的。那就是，在加热壳体20的管形部分21的锥形表面21a上所截取的相同邻近位置在温度T时位于图4的相同位置C上，而在温度T+ΔT时位于位置A上，并且那个位置A位于直角三角形的斜边上，这些边各自与管形部分21在位置C处的径向膨胀dr21、纵向膨胀d121相对应。现在，这些边dr21和d121之间的比保持与边dr22和d122之间的比相同，而边dr22和d122与封闭法兰22的锥形表面22a上的膨胀相对应，因此斜边的角α是相同的。因此，就这些锥形接触表面21a、22a而言，不会由于温度改变而产生空间，即使膨胀系数对于这两种材料来讲是可变的，并且如果工作辊2的外部表面相对于旋转轴线保持不动，但由于在这些锥形表面21a、22a之间不会产生空间，因此工作辊2和砧辊4之间的空间13保持不变。在这些情况下，即使在印刷机较冷时空间13已被调整，但是当工作辊2变暖时它又能保持相同。
优选地，两个密封衬垫O形环27设置成靠近封闭法兰22的锥形接触表面22a的两个边缘，而接触表面22a与加热壳体20的管形部分21的锥形邻近表面21a相接触。
一个重要的方面是通过辊2的压花板16来产生正确的热量传递(热动力)。观察到下面事实：以毫秒计地影响能量传递通过压花板的唯一方法是提高温度和/或加热装置所提供的流率。根据压花板的图形，可以使温差达到理想。然后，220度的典型温度将全损地产生明显发热，从而加热周围；因此这是不理想的现象。
为了改善这种情况，提出采用各种方法。使没有被辊2的压花板所盖住的表面29覆盖有隔离层，从而帮助可得到的热量通过压花板16(图5，29b)。为了使热量有选择地通过每个压花板16，因此使用了所有的或者一些下面的方法(即图5)：用合适的装置30把压花板16插入和固定到支撑管中，该支撑管可以在工作辊2的上方进行滑动。零件31和2也可以是相同的。压花板16可以设置有凹入孔32，这些凹入孔具有各种各样的尺寸大小和分布，这些凹入孔32通过钻孔33来连通或者没有连通，从而在温度改变期间有利于空气释放。这将产生气泡并且有效地限制热量传递。压花板可以放置在垫块34上，另外，该垫块34能够在较小的值内调整它们的作用半径Ra。这些垫块34可以设置有尺寸大小和分布可以改变的孔，或者也可以不设置这些孔。这也可以是凹入的孔。孔32、35的外形可以相互相同，或者也可以不相同。垫块35也可以由耐热的隔离物质形成。也可以考虑使用化合物材料(由粉末压出)。简而言之，相对于其它的限制了能量传递通过一个或者多个压花板16。
压花板16常常由黄铜形成，管子31由钢形成，这个是产生问题的根源。这种紧固件不得不保持不同的膨胀。
图5还示出了这种紧固件的布置的建议。由隔离物质形成或者不是由隔离物质形成的垫块30确实地把压花板16楔紧在左邻接处36上，从而在修正时确保它精确地复原位。借助控制零件30的弹性，允许在部分31和16之间存在热差膨胀。
图6示出了可以使用其它的紧固件，在这里，垫块34的深度变化不会引起压花板16的任何角度改变。这是基准表面37合适取向的结果。然后，这种平行于压花板的中心线38的取向包括互补紧固件如螺钉39。
Claims (10)
1.一种在支撑带(14)上印刷图形的旋转式印刷机，该印刷机包括：工作辊(2)，它使压花板(16)具有要打印的所述材料的图形；砧辊(4)；装置(2b、10a、LM)，它在旋转时驱动工作辊(2)；装置(20)，它加热和控制工作辊的温度；装置(7、7a、2a、10)，它在所述工作辊(2)和所述砧辊(4)之间施加限定的预应力；球轴承装置(9)，它位于所述砧辊(4)和它的转动轴(8)之间，其特征在于，该印刷机包括装置(10、11、17、18、19)用于调整所述工作辊(2)和所述砧辊(4)之间的空间(13)，与施加所述限定预应力的所述装置(7、7a、2a、10)无关。
2.如权利要求1所述的印刷机，其特征在于，所述工作辊(2)和所述砧辊(4)的转动轴线各自与机架(1)和摇动件(5)刚性地固定起来，所述机架(1)的转动轴线平行于所述辊和砧辊(2、4)，曲柄(7)与杆(7a)相连设置，将所述预应力施加在所述摇动件(5)上。
3.如权利要求1所述的印刷机，其特征在于，工作辊(2)和砧辊(4)之间的所述空间(13)通过至少一个圆柱形部分(2a)来限定，该圆柱形部分(2a)与所述工作辊(2)刚性地固定起来，而所述工作辊(2)与至少一个圆柱形部分(10)相接触，该圆柱形部分(10)与所述砧辊(4)无关，可在砧辊(4)的转动轴(8)的部分(11)上进行转动地安装，该部分(11)相对于旋转轴线偏离所述砧辊(4)，装置(17、18)设置用来根据所述工作辊(2)和所述砧辊(4)之间的理想空间(13)调整转动轴(8)的所述偏心部分(11)的角度位置。
4.如权利要求3所述的印刷机，其特征在于，所述工作辊(2)包括两个圆柱形部分(2a)，这两个部分设置在工作辊的两侧上，各自与两个圆柱形部分(10)相接触，与所述砧辊(4)无关并且可在砧辊(4)的转动轴(8)的两个偏心部分(11)上相应地进行转动地安装，这两个偏心部分(11)设置在砧辊(4)的两侧上，所述转动轴(8)的每个所述偏心部分(11)与独立装置(17、18)相连，从而调整它们的角度位置。
5.如权利要求1～4中任一项所述的印刷机，其特征在于，所述加热装置包括： 圆柱形加热壳体(20)，该壳体与所述工作辊(2)的外部管形壁处于热接触中；共心管形壁(26)，它设置有连通孔(26a)从而把所述加热壳体(20)分成中心室和同心环形室，其中同心环形室包围着中心室；两个法兰(22)，它们封闭所述环形室的相应端部；供给管(24a)；相应的轴向排出管(24b)，它们把所述壳体(20)连通到加热介质源中；锥形接触表面(21a、22a)，它们位于所述相应法兰(22)和所述加热壳体(20)的圆柱形壁(21)之间，在这些圆锥形接触表面(21a、22a)的顶部的半角(α)与直角三角形的斜边角度相一致，该三角形的其它边与在给定温度下相对于所述加热壳体(20)的中心轴线(M)的、所述接触表面(21a、22a)中的一个的给定位置的纵向热膨胀(d121，d122)及相应地在相同温度下这个相同位置的径向膨胀(dr21，dr22)相一致，因此在所述加热壳体(20)内的任何温度下，所述接触表面(21a、22a)保持接合。
6.如权利要求5所述的印刷机，其特征在于，所述加热壳体(20)的壁和所述法兰(22)由具有相应的不同膨胀比的材料形成。
7.如权利要求1～6中任一项所述的印刷机，其特征在于，能量传递在无效区域内降低了，这些无效区域借助隔离元件(29b)设置在这些压花板(16)之间。
8.如权利要求1～7中任一项所述的印刷机，其特征在于，借助压花板16内的足够多的孔、结构和制造或者借助压花板下方的垫块来降低热量传递通过压花板，这些垫块进行隔离或者不进行隔离，这些垫块设置有凹入孔或者通孔，或者不设置有这些孔，所述垫块也由夹层型化合物材料来形成。
9.如权利要求8所述的印刷机，其特征在于，所述垫块起着弹簧的作用，补偿可能存在的冲压工具的同心误差。
10.如权利要求1～9中任一项所述的印刷机，其特征在于，压花板通过垫块来固定，这些垫块在外形上沿着工具产生线，这些外形具有至少一个倾斜表面，从而确保精确地定位压花板，并且不仅能够沿着径向而且能够成角度地再现保持工具(36)的一个标准表面，这些外形可以由弹性材料形成，从而进行隔离或者不隔离。它们可以是工具产生线的整个长度或者部分长度。
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