CN1859986A - 幅材清洁装置 - Google Patents

Abstract

一种幅材清洁装置(20)，用于去除在印刷过程中依附于基材表面的碎片。清洁装置采用多个轨道滚筒(26)使幅材(22)在各滚筒之间保持张紧状态，所述幅材由印刷机(24)以高速驱动。清洁装置使用了一对逆向旋转滚筒(28)，它们设置在所述轨道滚筒之间，在幅材的每侧邻近幅材的位置各设置有一个滚筒幅材，各滚筒的旋转方向与幅材的流程方向相反。分离挡板(36)被设置成与幅材垂直，与各滚筒相邻地毗接，以引导空气进入气室(44)，所述气室覆盖各滚筒和空气分离挡板。气室用于收集通过气流从幅材表面分离出的碎片，所述气流通过滚筒的旋转而形成，在幅材表面上建立一个空气膜层。同一气流在气室内也产生紊流气流。灰尘收集装置(50)连接至各气室，用于积聚从幅材表面上去除的碎片。

Description

幅材清洁装置

技术领域

总体而言，本发明涉及幅材的清洁，更具体而言，本发明涉及一种处理系统，其在不与幅材上、下表面中的任何一个相接触的情况下，除去基底材料幅材表面上的碎片。

背景技术

目前，在印刷领域，已经有多种幅材清洁装置被用于提供一种有效地从幅材表面去除不希望的颗粒的装置。许多已经应用的装置存在局限，或很少成功。刚毛，其以刷子的形式以每分钟600-800转的转数旋转，已经用于轻刷幅材的表面。压缩空气已经取得了一定的成功，然而，研究发现，它几乎要求2磅/平方英寸的压力，这样需要消耗相当多的能量，并且使其它结构复杂化。旋转刷和真空处理的组合被认为是一种可行的方案，然而，其结构复杂，并需要高容量的真空式鼓风机和与幅材表面接触的刷子。

对现有技术的检索并没有发现任何具有本发明的创新点的专利，然而，下列美国专利被认为是与本申请相关的：

专利号	发明人	公告日
			6,162,303	Wieloch等人	2000年12月19日
6,178,589	Kaim	2001年1月30日
			6,193,810	Baum	2001年2月27日
6,195,527	Ziegelmuller等人	2001年2月27日
			6,207,227	Russo等人	2001年3月27日
6,259,882	Lindblad等人	2001年7月19日
			6,598,261	Howard	2003年7月29日

Wieloch等人在美国专利6,162,303公开了一种用于清洁幅材的方法，在所述幅材的相对的两侧具有表面，当幅材保持连续地运送时，一个清洁装置滚筒沿一个方向靠到一个主表面上，并且，当幅材被连续地运送时，沿相反的方向相对于主表面转动接触的清洁装置滚筒。

授予Kaim的美国专利US6,178,589公开了一种轨道组件，其允许一对清洁装置在纸幅材的任何一侧面上工作，所述纸幅材向上移动穿过印刷机的底板。所述轨道组件方便了将幅材清洁轮自印刷机的下方安装和快速地将其卸下。

Baum在US6,193,810中公开了一种清洁薄纸幅材幅材的方法，其采用柯恩达(Coanda)效应，在稳定幅材行进的同时，利用空气薄层擦洗掉嵌入和缠上幅材表面的灰尘和棉绒。

Ziegelmuller等人在美国专利6,195,527中公开了一种具有嵌套结构的清洁装置，所述嵌套结构支承一卷筒绕的幅材织物。一个悬臂形成嵌套结构的一部分，卷筒的输出端被盘绕在该悬臂上，而拾取心轴则与卷筒间隔设置。

授予Russo等人的专利US6,207,227公开了一种具有胶粘面涂层的清洁板，其清洁进给辊。

Lindblad等人的专利US6,259,882公开的技术方案用于去除成像带表面上的带静电的颗粒。

本申请在是对已被授予Howard等人的专利US6,598,261的改进。该专利公开了一种幅材清洁装置，其用于在印刷过程中在不与幅材接触的情况下除去基材表面上的碎片。位于印刷机内部的幅材以高速移动，逆向旋转滚筒设置在惰轮之间，各滚筒的旋转方向与幅材流程方向相反。一个气室收集碎片，所述碎片积聚在一个负压的灰尘收集装置内。

发明内容

在平版印刷的胶印领域中，由于胶布堆墨，因而需要频繁地清洗胶布，所以胶布的安装既耗费时间，又影响生产。基材表面上的棉绒、纸纤维和涂层引起幅材板半色调填充，即″吻痕″，这样就需要将其卸下并对胶布进行清洗。频繁的胶布清洗将缩短胶布的使用寿命，并引起不必要的磨损，使印刷机过早老化。

考虑到上述内容，本发明的一个主要的目的是，在幅材进入印刷装置之前，完全地清洁幅材的表面，这样可以很大程度上减少对胶布的清洗。已经发现，本发明可以增加在一次辊筒包衬清洗之前能印刷出成品的数量。

本发明一个重要的目的是对高速运动的幅材进行处理，其通过穿透幅材的气体边界层而并不与幅材发生实质接触来实现。本发明产生一股气流，其在幅材表面上的一个紊流的清洗膜层内引导气流，因此完全地去除切纸机的灰尘、松动的粘粒涂层及其它碎片。本发明几乎可以应用于在印刷中使用的任意基材，如纸、聚酯薄膜和塑料，而不会破坏其精细的表面。

本发明的另一个目的是利用气流，所述气流通过具有平滑表面或纹理表面的滚筒形成。滚筒以一个非常接近的距离在紧邻滚筒和幅材之间形成一个狭窄的紊流区，由于在有限的区域内形成极大的能量作用于幅材，从而在不与幅材实际接触的情况下去除碎片，移去松动的颗粒。滚筒可以具有任何一种能使空气在其表面上运动的平坦的、平滑的或具有纹理的表面，然而，通过大量的测试发现，对于类似于抛光轮的由软抛光材料制成的滚筒，当其以9.84英尺/秒(3米/秒)的速度差旋转时效果最佳。一旦污染物被从幅材的表面分离，他们可是容易地被引导至一个容纳和存贮碎片的分离装置。

本发明的另一个目的是，当幅材移动时，滚筒在相反的方向上旋转，此特征允许环绕旋转滚筒的气流能被容易地引导进入一个气室，所述气室包括一挡板，其引导包含有从幅材上去除的颗粒的空气从滚筒处进入一个气室或灰尘收集装置。

本发明的另一个目的是，提高最终的印刷质量，在清洁的幅材表面上获得更一致的色彩。经过处理的幅材，如已通过清洁装置进行处理，不但在墨迹和水辊方面减少了污染，而且，更特别的是，其对于印刷设备的胶布和印刷版也能减少污染。

通过阅读以下参照附图对优选实施例和所附权利要求所进行的详细描述，本发明的这些及其它目的及优点将变得显而易见。

附图说明

图1是优选实施例的局部轴测图；

图2是优选实施例的示意性的端部视图，其中箭头示出了旋转方向及幅材的前进方向；

图3是安装在平版印刷机内的优选实施例的局部轴测图；

图4是一个光辊的局部轴测图，为清楚起见，图中是将其从本发明中移出予以单独示出；

图4a是一个具有纹理的滚筒的局部轴测图，其由环绕其外表面的纤维簇抛光材料制成，为清楚起见，图中是将其从本发明中移出予以单独示出；

图5是一个具有纹理的滚筒的局部轴测图，在其外表面上具有多个弹性叶片，为了清楚地示出，图中是将其从本发明中完全地移出予以示出；

图6是一个具有纹理的滚筒的局部轴测图，滚筒上具有不规则表面，为清楚起见，图中是将其从本发明中完全地移出予以示出；

图7是优选实施例的示意性的端部视图，其中方向箭头示出了气流；

图8是滚筒及它们与幅材之间的邻近关系的示意性的端部视图；

图9是优选实施例的局部的示意性端部视图，其中幅材从顶部以水平方向进入；

图10是优选实施例的局部的示意性端部视图，其中幅材从底部以水平方向进入；

图11是优选实施例的局部的示意性端部视图，其中幅材从顶部以垂直的方向进入；

图12是一个单独示出的气室的局部示意图，为清楚起见，图中是将其从本发明中移出予以单独示出；

图13是沿图12中线13-13处的剖视图，图中示出了钝缘的空气分离挡板；

图14是沿图12中线14-14处的剖视图，图中示出了具有刀刃的空气分离挡板；

图15是沿图13中线15-15处的剖视图，图中示出了气室内的矩形开口。

具体实施方式

用于实施本发明的最佳方式为如图1-15所示的优选实施例，其包括一个清洁装置20，该清洁装置20用于去除在印刷机24中使用的基材幅材22上的颗粒及其它碎片。需要指出的是，虽然本发明被具体地描述为与用于胶印的平版印刷机一起使用，但是，其也可同样用于其它印刷机或印刷装置，它们包括凸版印刷，苯胺印刷，照相凹版印刷，喷墨或激光印刷，或者是任何采用了需要清洁的幅材的它装置。

多个轨道滚筒26，在本发明中其为圆柱状，如图1和2所示，在它们之间，基底材料幅材22保持张紧状态。轨道滚筒26的位置和它们的相对位置由印刷机的结构所决定，它们可以进行变化，以适应特定的应用场合。幅材22由印刷机24以高速驱动。图9-图11示出了几种组合形式，其取决于幅材22从何处进入和离开，比如从顶部或底部进入或直接水平地通过。如图11所示，幅材清洁装置20可以与幅材22的流程方向呈一定的角度。以现在的工业应用中惯用的方式使用轨道滚筒26，其结构为公知技术。

幅材基底材料可以是被用于印刷的任意类型的材料，或者是被用于需要进行表面清洁的其他的工业应用的材料。最普通的材料包括纸、聚酯薄膜或热塑性薄膜。

一对逆向旋转滚筒28设置在轨道滚筒26之间，如图1-图3和图7-图11所示，邻近幅材22每个侧面的位置不变地固定有一个滚筒28。滚筒28被固定在它们和幅材22之间的相对位置，这是本发明的一个独特的优点，其体现了本发明的新颖性，即不必像在清洁应用中采用的其它方法一样，不断地调整滚筒的跨度。在本发明中，清洁滚筒的表面不与幅材表面相接触，因此不会磨损清洁滚筒面。通过实验已经证明，在幅材22的各侧面上，滚筒28的邻近间隙位于0.001英寸(0.0254毫米)至0.200英寸(5.08毫米)的范围内时较为合适。虽然滚筒/幅材的速度差在很大的范围内时都可以进行清洁，但为使效率最高，最低的间隙要求幅材22和滚筒面之间的速度差为至少9.75英尺/秒(3米每秒)，最大的间隙要求速度差应为至少35.75英尺/秒(11米每秒)。这意味着对于最低速度差，滚筒需要尽可能靠近，对于较高的速度，两者之间的间隙可以显著地加大。

进一步，各滚筒28在与幅材22的流程方向相反的方向上旋转，当其滚筒表面速度超过纸幅材22速度时，开始进行有效的碎片清除。在速度差为9.75英尺/秒(3米每秒)至35.75英尺/秒(11米每秒)时，在环绕滚筒28外围的区域内形成充分的紊流，从而产生以紊流方式远离滚筒28的气流。这一现象被用于采用自然的空气运动清洁幅材22的表面，其最大的优点是通过在滚筒的全部长度范围内气体均匀地碰撞幅材表面而实现清洁，不需要其它的压缩空气源。

一对逆向旋转的滚筒28中的每一个都具有一个比运动的幅材22的速度大的圆周速度，这样，在幅材22的顶面和底面上，同时在适当的焦点位置形成紊流。

逆向旋转的滚筒28中的每一个可以是平滑的29或具有纹理，比如围绕在其外表面上纤维簇抛光材料30，其可以形成一个气流膜层。尽管由于上述材料具有最佳的的特征而被选用，但是也可采用其它表面，如位于其外围的弹性叶片32或连续的不规则表面34，所述表面具有足够的变化，以形成必要的气流层。不规则表面34可以是任意类型的表面，比如突出的斗，指状物，片，隆起块乃至呈矩阵排列的凹槽或类似物。然而，由纤维簇抛光材料30的一个优点是，当其旋转时，对于在周围工作的操作者来说是安全的，因为在其旋转面上没有东西可以伤害人体，即使在其全速旋转时接触它也是安全的。需要指出的是，纤维簇抛光材料30如图4所示，弹性叶片32如图5所示，不规则表面34如图6所示。

此外，需要指出的是，对于本发明来说，逆向旋转滚筒不必彼此相对。可以采用这样的布置方式，设置一个备份的滚筒或板或其他机构，它们能保证幅材相对于抛光或清洁滚筒正确地定位，因此所配置的系统可以设计成只清洁幅材的一面。然后，在机器内部后续的一个可选的位置，幅材相对的另一面可以予以清洁，如果需要，同一面也可进行再次清洁。

分离挡板36设置在上游侧，与幅材22之间的角度在90度到180度之间，如图2和7所示，幅材22以紧邻各滚筒的方式与各滚筒28相毗接。各分离挡板36的用途是引导其中带有颗粒的空气在滚筒28的旋转方向上远离幅材22。如图所示，分离挡板36的长度至少为滚筒28的长度，并且包括钝缘38，如图13所示，或者是其任选地包括尖锐边缘40，如图14所示，甚至是倒圆的棱边(图中未示出)。结构支承板42设置在分离挡板36的对面，以支承清洁装置20，并且提供一个框架，以用于连接任选的轨道滚筒26、滚筒28和旋转设备，其包括电动机和驱动器，在图中没有示出，他们是公知的现有技术，并且其采用通用的使用方法。

为覆盖和提供一个用于积聚其中带有碎片的空气的区域，气室44环绕各滚筒28和分离挡板36，用于收集通过气流从幅材表面去除掉的碎片，所述气流是通过在幅材表面形成紊流空气的滚筒旋转而形成的。气室44单独地显示在图12-15中，并且其与其它部件之间的关系显示在图1、图2、图7和图19-11中。气室44优选地由金属板原料拉拔而成，或通过模具获得一致的截面形状。适当的滚筒28在气室44内产生紊流气流，并提供一个收集区域以收集空气中的碎片。

各气室44包含至少一个矩形的开口46，它们邻近分离挡板的36的末端，从而允许空气流入气室44的内部，如图13和14所示。对于图示的多个开口46，优选的是采用一个长的狭槽开口。从滚筒28的外围起穿过过气室44的气流通道如图7所示。各气室44在其顶部、中心或端部包含一个出口孔48，以便来自气室44的空气从其中通过。

从幅材22上清除出来的碎片被往回推向位于支承板42和分离挡板36之间的狭槽，这样可以去除大多数要去除的碎片，然而，一些小的轻颗粒可能仍然处于轨道内。所以需要一个灰尘收集装置或相类似的系统。当通过一个灰尘收集装置或类似系统施加负压时，气流形成伯努利效应，穿过位于支承板42和空气分离挡板36之间的狭槽，挡板36促使气流产生一个低压区，其分离仍然位于轨道内的碎片，并且引导碎片远离旋转的滚筒28。

为了完全地去除所有碎片，并除掉气室44内的碎片，用于贮存碎片的装置被连接至各气室44，该装置的具体形式为尘埃收集装置50或类似系统，这样最终积聚所有从幅材表面去除的碎片。如图3所示，气室44与尘埃收集装置50之间的连接通过软管52实现。需要指出的是，灰尘收集装置50和软管52是传统的公知技术，并且其它类似的部件可以容易地将其替换。

由于不同印刷机结构和可用空间的不同，所以部件的实际布置方式可以正常地进行改变。附图所示只是一种概念上的布置，主要是概括性示意出其形式，但是不管它们的相互关系怎样，其原理仍然相同。

尽管本发明已经进行了完整的描述，并且已在附图中示出，但是本发明并不限于这些细节，因为可以在不背离本发明的实质和范围的情况下，对本发明进行多种变化和修改。因此，所附权利要求的表述和范围覆盖任意及所有修改和形式。

Claims (19)

1.一种用于去除颗粒和其它碎片的幅材清洁装置，所述颗粒和碎片倾向于依附在用于平版印刷机的基材或类似物的表面，所述幅材清洁装置包括：

a)多个限定为圆柱体的轨道滚筒，基底材料幅材在该轨道滚筒之间保持张紧状态，其中所述幅材由印刷机以高速驱动，

b)一对逆向旋转滚筒，其设置在所述轨道滚筒之间，在幅材的每一侧与其毗邻的位置各不变地固定有一个滚筒，但是该滚筒并不与幅材接触，各滚筒的旋转方向与幅材的运动方向相反，

c)一对分离挡板，其设置成与幅材的角度在90度到180度之间，每个滚筒与一个挡板紧邻，

d)气室，其围绕各滚筒和分离挡板，用于收集由气流从幅材表面分离出的碎片，所述气流通过滚筒的旋转而形成，其中气流在幅材表面形成一个空气膜层，并且在各气室内形成一个紊流气流运动，和

e)用于接收和存贮碎片的装置，其连接至各气室，用于积聚从幅材表面上去除的碎片。

2.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述基底材料选自纸、聚酯薄膜和热塑性薄膜。

3.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述的一对逆向旋转滚筒各具有能够形成气流的光滑外表面。

4.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述的一对逆向旋转滚筒各在其外表面上具有能够形成气流膜层的纤维簇抛光材料。

5.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述的一对逆向旋转滚筒各在其外表面上具有能够形成气流膜层的多个弹性叶片。

6.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述的一对逆向旋转滚筒各在其外围上具有不规则表面，所述表面能够形成变化以形成气流膜层。

7.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述的一对逆向旋转滚筒进一步包括所述滚筒速度与幅材速度之间的速度差，为使性能最佳，所述速度差的范围为9.75英尺每秒(3米每秒)至35.75英尺每秒(11米每秒)。

8.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述的一对逆向旋转滚筒在幅材的各侧面上的邻近间距的范围为0.001英寸(0.0254毫米)至0.200英寸(5.08毫米)。

9.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述分离挡板相对于滚筒来说，设置在幅材的上游侧。

10.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述分离挡板还包括钝缘，其与幅材之间的角度在90度到180度之间。

11.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述分离挡板还包括尖锐边缘，其位于与幅材之间的角度在90度到180度之间的位置。

12.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述分离挡板还包括钝缘，其位于与幅材之间的角度在90度到180度之间的位置。

13.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中各分离挡板的长度至少为与其相对应的滚筒的全长。

14.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中各气室包含至少一个邻近空气分离挡板的开口，从而允许空气流入气室内部。

15.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中各气室包含有出口，用于连接至所述用于接收和存贮碎片的装置。

16.如权利要求1所述的幅材清洁装置，其中所述用于接收和存贮碎片的装置是灰尘收集装置。

17.如权利要求15所述的幅材清洁装置，其中在气室和灰尘收集装置之间设置有软管。

18.一种用于去除颗粒和其它碎片的幅材清洁装置，所述颗粒和碎片倾向于依附在用于印刷过程的基材表面，所述幅材清洁装置包括：

a)多个轨道滚筒，它们具有由印刷机驱动的基底材料幅材，所述幅材在它们之间保持张紧状态，

b)一对逆向旋转滚筒，其设置在轨道滚筒之间，在幅材的各侧面与其毗接地固定有一个滚筒，各滚筒的旋转方向与幅材的运动方向相反，

c)分离挡板，其与各滚筒相切，并紧邻于各滚筒，和

d)气室，其围绕各滚筒和分离挡板，用于收集由气流从幅材表面分离出的碎片，所述气流通过滚筒的旋转而形成，在幅材表面形成一个空气膜层，并且在各气室内形成紊流空气。

19.一种用于去除颗粒和其它碎片的幅材清洁装置，所述颗粒和碎片倾向于依附在用于印刷机的基材或类似物的表面，基材幅材设置在多个轨道滚筒之间，并在它们之间保持张紧状态，所述幅材清洁装置包括：

a)一对滚筒，其设置在轨道滚筒之间，幅材的各侧面都紧邻有一个滚筒，各滚筒的旋转方向与幅材的运动方向相反，

b)分离挡板，其与各滚筒相切，并紧邻于各滚筒，和

c)气室，其围绕各滚筒和分离挡板，用于收集由气流从幅材表面分离出的碎片，所述气流通过滚筒的旋转而形成，在幅材表面形成一个空气膜层，并且在各气室内形成紊流气流。

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