ES2402291A1 - Dispositivo de alimentación de fluido a depositar en máquinas de deposición de fluido sobre sustrato vía cilindro de alimentación - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de alimentación de fluido a depositar en máquinas de deposición de fluido sobre sustrato vía cilindro de alimentación. Dispositivo de alimentación de fluido a depositar en una máquina de deposición de fluido sobre sustrato vía cilindro de alimentación del tipo que comprende un circuito de alimentación con una bomba para alimentar tinta a un primer rodillo giratorio de la impresora flexográfica, caracterizado porque la citada bomba es una bomba de tipo volumétrico reversible que en cada ciclo impulsa un volumen constante de fluido.
Description
Dispositivo de alimentación de fluido a depositar en máquinas de deposición de fluido sobre sustrato vía cilindro de alimentación
La presente invención hace referencia a sistemas de alimentación de fluido en máquinas de deposición de fluido sobre sustrato vía cilindro de alimentación, y más en concreto al dispositivo de control de la alimentación de tinta del que necesariamente han de disponer dichas máquinas, tales como impresoras flexográficas, flexo-hueco, laminadoras, etc...
La flexografía es una técnica de impresión en relieve inventada por el francés Houleg en 1905. Se caracteriza porque el cliché es flexible y por ello capaz de adaptarse a soportes muy variados.
La rapidez de secado de la tinta es un requisito de esta técnica, lo que obliga a una estricta selección de tintas, control de sus condiciones y eventualmente, disposición de elementos de secado de la tinta.
Las impresoras flexográficas son en general rotativas. Una diferencia con el resto de los sistemas de impresión es el modo en el que el cliché recibe la tinta. Un rodillo giratorio, generalmente de caucho, recibe la tinta del sistema de control, bien directamente desde el depósito de tinta o bien a través de un circuito de bombeo que utilizando bombas de tinta rotativas o neumáticas lleva la tinta desde el depósito al rodillo giratorio. Este rodillo giratorio la transmite por contacto a otro rodillo grabado, denominado habitualmente anilox. El anilox dispone de microceldas con las que se controla el nivel de tinta que se transmite al cliché.
En el caso que el rodillo giratorio reciba la tinta de un circuito de bombeo con bombas rotativas, se dispone además de un circuito de retorno de tinta, generalmente al propio depósito de tinta.
La ventaja de alimentar al primer rodillo giratorio desde un circuito de bombeo de tinta, es que el circuito puede ser utilizado no sólo para entintar el rodillo, sino también para el limpiado automático de la máquina, haciendo pasar solventes a través del circuito de bombeo. Además, puede añadirse solvente al circuito para controlar on-line la viscosidad de la tinta.
Otro requerimiento imprescindible desde un punto de vista práctico es que el sistema de alimentación pueda funcionar en forma reversa, es decir, invirtiendo el sentido de circulación del fluido o tinta, para permitir un correcto vaciado.
Como se comprenderá, el propio sistema de transmisión de la tinta requiere que las propiedades físicas de la tinta sean estrictamente controladas. En particular, y entre otros parámetros, resulta necesario comprobar, monitonizar y controlar, la viscosidad de la tinta.
Sin embargo, la medición de la viscosidad es compleja desde un punto de vista técnico. En efecto, debido a que la viscosidad es un parámetro que no puede ser medido directamente sino de manera indirecta, la medición es complicada, poco fiable, poco repetible, y dependiente del dispositivo de medida. Como consecuencia, los dispositivos de medición de viscosidad “on-line” de las máquinas flexográficas son delicados, costosos y requieren de una electrónica y/o software complicado. De acuerdo con las técnicas hasta ahora conocidas en el sector, el sistema más fiable de medición de viscosidad para estas aplicaciones es el que se basa en la medición de un cuerpo en caída, denominado torpedo, en la tinta a controlar.
Dos sensores magnéticos detectan la caída del torpedo a través del cuerpo de un tubo lleno de tinta y el tiempo de Pose determina los valores de viscosidad.
En función de la viscosidad medida, un PLC decide la cantidad de solvente a añadir a la tinta, si fuese necesario.
La presente invención da a conocer un novedoso sistema de alimentación y control de tinta en impresoras flexográficas que presenta como ventaja que permite, si se desea, la medición y control de la viscosidad de la tinta de una manera más fiable, eficaz y económica que en los sistemas conocidos.
En particular, el dispositivo que da a conocer la presente invención, es un dispositivo de control de tinta en una máquina impresora del tipo que comprende un circuito de alimentación con una bomba para alimentar tinta a un primer rodillo giratorio de la impresora flexográfica, caracterizado porque la citada bomba es una bomba de tipo volumétrico que en cada ciclo impulsa un volumen de tinta constante.
La presente invención se basa en la sustitución de la tradicional bomba rotativa por una bomba volumétrica. Las bombas volumétricas son sobradamente conocidas en el sector. Se clasifican en dos tipos de subfamilias, de émbolo alternativo y rotoestáticas (tales como de lóbulo, engrajanes, de tornillo o peristálticas).
Algunos de estos tipos de bombas son reversibles por construcción (como por ejemplo, las de lóbulo o engranajes), otras pueden tener una construcción reversible si se prevé de manera específica dicha posibilidad durante su construcción (por ejemplo en el caso de bombas de pistón).
Preferentemente, la bomba volumétrica será una bomba de desplazamiento positivo por giro de elementos con una superficie de un material antiabrasión (por ejemplo un material plástico) para evitar el gripado, y con acople magnético (para evitar pérdidas de fluido).
En principio, ateniéndose a las condiciones de utilización de la bomba, y de acuerdo con los criterios generales de ingeniería, los sistemas de impulsión de tinta deberían utilizar bombas de tipo rotativo o de membrana, y así lo hacen los sistemas hasta ahora conocidos.
Sin embargo, de acuerdo con la presente invención, las modernas bombas volumétricas permiten su realización para la utilización en estos sistemas y presentan la ventaja de poder mantener un caudal muy constante a lo largo del tiempo, debido a que en cada ciclo, las bombas volumétricas impulsan un volumen constante.
Si bien las bombas de tipo rotativo proporcionan un caudal con unas oscilaciones lo suficientemente pequeñas para el buen funcionamiento de la impresora flexográfica, la mayor capacidad de las bombas volumétricas de impulsar un volumen constante permite realizar una medición más económica y fiable de las propiedades del fluido a depositar.
En efecto, si asumimos que el flujo es constante, la diferencia de carga entre dos puntos de una tubería depende de la viscosidad de fluido que circula por la tubería, siendo determinable a partir de las ecuaciones de hidrodinámica. Es decir, asumiendo un flujo constante, la viscosidad puede ser medida determinando la caída de presión entre dos puntos del circuito. Sin embargo, el cálculo es muy sensible a las posibles pequeñas oscilaciones de caudal, siendo las oscilaciones provocadas por las bombas rotativas y de membrana excesivas para la precisión requerida. Como consecuencia, las máquinas requieren una medición específica de viscosidad, que como es sobradamente conocido, resulta problemática. De acuerdo con la presente invención, no resulta necesaria ninguna medición de viscosidad para controlar el sistema.
La extrema precisión en el caudal proporcionada por las bombas de desplazamiento positivo permite prescindir del citado control de viscosidad y controlar alternativamente presión, presión diferencial, temperatura, etc...
De acuerdo con la presente invención, la precisión puede aumentarse aún más mediante la colocación de otra bomba volumétrica en la zona de retorno del circuito de impulsión. De esta manera, se eliminan posibles oscilaciones introducidas por el funcionamiento de los rodillos rotatorios (anilox) de la impresora flexográfica.
Como se ha indicado, para medir la viscosidad, podría utilizarse un sistema sensor de presión para determinar la presión entre dos puntos del circuito, preferentemente dos puntos aguas abajo de la bomba volumétrica del circuito de impulsión.
Para una mejor comprensión de la invención, se adjunta a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, un dibujo de una realización de la presente invención.
La figura 1 muestra un esquema de una posible realización del dispositivo, según la presente invención.
En la figura 1 se ha representado, de manera esquemática, una posible realización del dispositivo objeto de la presente invención, en la que no se ha representado la impresora flexográfica, sino únicamente la rasqueta -4- a la cual entrega la tinta el circuito -11- de impulsión de tinta y de la cual extrae tinta un circuito de aspiración de tinta que devuelve la tinta al depósito -1-.
El sistema, toma tinta del depósito -1-, la impulsa mediante la bomba volumétrica -2- de caudal constante y a través del circuito de impulsión la entrega a la rasqueta -4- del sistema de impulsión. El circuito de aspiración -12también dispone de una bomba -2’-volumétrica de caudal constante.
La sincronización de las bombas -2-, -2’- puede realizarse adecuadamente mediante variadores de velocidad, lo que permite adecuar el flujo de tinta en función de la velocidad de la impresora o, lo que es lo mismo, en función del consumo de tinta de la rasqueta -4-.
El control de la viscosidad se realiza a través de un sistema sensor de presión -3-, -3’- que entrega sus datos al PLC -5- que es el que realiza las operaciones necesarias, y actúa sobre el sistema de manera adecuada, (modificando la velocidad de las bombas -2-, -2’-, -7’-, accionando las válvulas -81-, -81-, -83-, -84-, para adición de solvente, etc...)
El sistema sensor de presión -3- se sitúa preferentemente aguas arriba de la bomba volumétrica -2- del sistema de impulsión -11-. El número de sensores de presión puede ser variable.
El sistema se completa con una entrada -14- para solvente limpio, un depósito -6- para solvente sucio y una bomba -7- de aspiración de solvente sucio, así como válvulas -82-, -83-, -81- que permiten la adición de solvente al flujo de tinta o bien la limpieza del sistema mediante la circulación del solvente por los circuitos de impulsión -11- y aspiración -12-.
Si bien la invención se ha descrito con respecto a ejemplos de realizaciones preferentes, éstos no se deben considerar limitativos de la invención, que se definirá por la interpretación más amplia de las siguientes reivindicaciones.
Claims (7)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de alimentación de fluido a depositar en máquinas de deposición de fluido sobre sustrato vía cilindro de alimentación del tipo que comprende un circuito de alimentación con una bomba para alimentar tinta a un primer rodillo giratorio de la impresora flexográfica, caracterizado porque la citada bomba es una bomba de5 tipo volumétrico reversible que en cada ciclo impulsa un volumen constante de fluido.
-
- 2.
- Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque dispone de otra bomba volumétrica en la zona de retorno del circuito de impulsión, estando sincronizado el movimiento de las citadas bombas.
-
- 3.
- Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dispone de un sistema sensor de presión diferencial para determinar la variación de presión entre dos puntos del circuito.
10 4. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque el sistema sensor calcula la diferencia de carga entre dos puntos aguas abajo de la bomba volumétrica del circuito de impulsión. - 5. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba o bombas son bombas con un rodete o rodetes realizados en material plástico.
- 6. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba o bombas 15 presentan un acople magnético para evitar fugas de fluido.
- 7. Dispositivo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el fluido comprende tinta y la máquina de deposición de fluido sobre sustrato es una impresora flexográfica.OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 201231944ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 14.12.2012Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : Ver Hoja AdicionalDOCUMENTOS RELEVANTES
- Categoría
- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
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- JP 2000141609 A (MITSUBISHI CHEM MKV CO) 23.05.2000, Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE; figuras. 1,2,5-6
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- X
- JP 2001121679 A (RENGO CO LTD) 08.05.2001, Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE; figuras. 1,3,4,7
- X
- US 5189956 A (REDER WOLFGANG O et al.) 02.03.1993, columna 3, línea 16 – columna 4, línea 60; figura 1. 1,7
- A
- GB 2324502 A (ROLAND MAN DRUCKMASCH) 28.10.1998, página 4, línea 7 – página 7, línea 21; figura 2. 1-7
- A
- CN 201889956 U (SHANGHAI HUANYE MACHINERY CO LTD) 06.07.2011, Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE; figuras. 1,7
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
- Fecha de realización del informe 16.04.2013
- Examinador G. Villarroel Álvaro Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 201231944CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD B41F31/08 (2006.01)B41F31/20 (2006.01) B41F5/24 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)B41FBases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOCInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 201231944Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 16.04.2013Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-7 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-7 SI NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).Base de la Opinión.-La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 2012319441. Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.- Documento
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
- D01
- JP 2000141609 A (MITSUBISHI CHEM MKV CO) 23.05.2000
- D02
- JP 8336955 (ISOWA INDUSTRY CO) 24.12.1996
- D03
- JP 2001121679 A (RENGO CO LTD) 08.05.2001
- D04
- US 5189956 A (REDER WOLFGANG O et al.) 02.03.1993
- D05
- GB 2324502 A (ROLAND MAN DRUCKMASCH) 28.10.1998
- D06
- CN 201889956 U (SHANGHAI HUANYE MACHINERY CO LTD) 06.07.2011
- 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaraciónEn el estado de la técnica queda resuelto el problema planteado por el solicitante ya que existen sistemas de alimentación y control de tinta que consiguen un flujo constante por el empleo de una bomba adecuada a las características del proceso de impresión empleado así como de la propia tinta y que además permiten la medición de su viscosidad, ya sea directamente o indirectamente midiendo la presión o la temperatura del fluido.En los documentos citados se encuentran las características técnicas reivindicadas en la solicitud, entre ellos se debe destacar: El documento D02 que describe un sistema de alimentación de tinta para máquina flexográfica que reduce las pérdidas de la misma durante el cambio de la tinta o el proceso de limpieza. Este sistema consta de un circuito de alimentación con una bomba de alimentación (ver figuras 3 a 5, referencia 14 de este documento) que puede operar de modo inverso, es decir una bomba reversible. El hecho de incorporar una bomba de tipo volumétrico se considera una opción de diseño evidente para el experto en la materia, por lo que la reivindicación primera de la solicitud carece de actividad inventiva frente a este documento. Así mismo ocurre con la reivindicación séptima.En el documento D01 que consiste igualmente en un sistema de alimentación de tinta para máquina flexográfica, se incluyen dos bombas, una en la línea de suministro (ver referencia 6 en las figuras 1 y 3 de este documento) y la otra en la línea de retorno (referencia 7 de las mismas figuras), dado que la sincronización de ambas es una evidencia para el correcto funcionamiento se considera que las reivindicaciones 1, 2, 7 carece de actividad inventiva frente a este documento.En cuanto a las reivindicaciones dependientes 3 a 7 se considera que la medición de presiones diferenciales en distintos puntos del circuito de alimentación con el objetivo de ajustar el funcionamiento del mismo es obvio además de ser una práctica común, para lo cual además son necesarios sensores de presión ampliamente conocidos en el sector y empleados independientemente del proceso de impresión empleado, ver por ejemplo el documento D03 consistente en un sistema de control de la viscosidad de la tinta que incluye sensores de presión (ver figura 1 referencia 6 de este documento), o el documento D05 (referencia 24, figura 2).Las características reivindicadas acerca de los rodetes y los acoples magnéticos de las bombas se consideran nuevamente opciones de diseño que no aportan características especiales ya que en todos los casos lo deseable es evitar las fugas y ello puede lograrse con muy diversos componentes comerciales como los mencionados que son ya conocidos en el estado de la técnica.Otros documentos relevantes son los D04, D05 y D06, que contienen elementos comunes con el objeto solicitado afectando a su actividad inventiva.En conclusión se considera que la invención en su conjunto recogida en las reivindicaciones 1 a 7 de la solicitud, carece del requisito de actividad inventiva según el artículo 8.1 de la ley 11/1986 de patentes.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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