JP2004502575A

JP2004502575A - 印刷機循環システム

Info

Publication number: JP2004502575A
Application number: JP2002508900A
Authority: JP
Inventors: ガスパーリーニ，チャールズ，アール．; ヒッキー，クリストファー，ジー．
Original assignee: Baldwin Graphic Systems Inc
Current assignee: Baldwin Graphic Systems Inc
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2004-01-29
Also published as: US6293199B1; CN1205032C; AU2001273281A1; WO2002004213A1; EP1299240A4; EP1299240A1; CN1437533A

Abstract

印刷機液体循環システムは、パン上に設けられたパワードレインオリフィスをもつ専用パワー戻りドレイン（２０６）、及びオプショナル冷却手段をもつ冷却パンを有する。システムが、パワードレンに戻り管を連結し、パン供給オリフィスをもつパンから容器に、戻り管を通して液体の流れを導く。パワードレンオリフィス及びパン供給オリフィスの好適な設計は、開液圧回路のためのパン供給及び戻りシステムに適合して得られ、あわが生じず、あふれが生じず、調節を要しない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
（発明の技術分野）
この発明は、印刷機循環システムに関するものであって、特に、パン上に設けられた専用のパワー戻りドレイン、及びオプショナル冷却手段を有するウォーターパンに関する。
【０００２】
（従来技術の説明）
従来の印刷機液体循環システムでは、円筒状パンローラーが、冷却パン内に含まれる冷凍又は非冷凍液体によって部分的に浸される。このパンローラーは、パンから適当量の冷却液体を取り出し、印刷機の湿りシステムに、均一膜状の液を分布するよう回転する。
【０００３】
図１は、従来の液体循環システムを示す。図１で示されるように、従来の液体循環システムは、循環器１１０を有し、これは、液体を蓄えるタンク又は容器（図示せず）と、Ｒ１２、Ｒ２２、又はＲ１３４Ａの冷媒（これは周囲環境に応じて採用する）を利用する圧縮冷凍回路（図示せず）と、ポンプ１１２とを収容する。
【０００４】
この圧縮冷凍回路は、印刷機上にある単一のパン１２０又は複数のパンに送られる液体を冷却する。この液体は、パン１２０を取外し可能なスタンドパイプ又はダム１２４で決定されるレベルまで満たす。
【０００５】
供給管１１４が、循環器１１０とパン１２０との間にのびており、パン１２０への比較的一定流量の液体を提供する。液体は、供給管１１４を通じ、循環ポンプ１１２によって送られ、ポンプは、電気モータ又はそれに相当するもの（図示せず）で駆動される。
【０００６】
冷却パンのスタンドパイプ１２４は、液体を、液体戻り管１１６に排出する。戻り管１１６は、液体を、循環器１１０内のタンク又は容器に、直接戻す。液体は、パンに連続的に流れ（印刷機から熱を取り除き）、スタンドパイプドレイン１２４を流れ、戻り管１１６に入る。いくつかのケースにおいて、戻り流れが、重力によって、循環器タンク又は容器に、容易に戻り排出される。しかし、ほとんどのパンドレインホールの大きさ、及び戻りライン供給設備（例えば、空間、ベンド、及び管経路）は、単純な重力の戻りを許容しない。
【０００７】
ポンプ１１２は、液体を、供給管１１４にポンプ送りし、パンに冷却液体を供給し、液体をパンに通し、戻り管１１６に循環する。ポンプは、液体を、供給管１１４に供給し、そして、支管が、パワードレインを供給し、パン１２０と循環器１１０との間にある戻り管１１６内の部分にサクション圧を生じさせる（すなわち、周囲圧より低圧である）。
【０００８】
従来より、液体は、圧縮冷凍回路によって、循環器１１０で冷却され、その後、パン１２０にポンプ送りされていた。しかし、液体が、パン１２０に達するころに、供給ライン１１４への送りの際に、冷却能力のロスが生じる。この冷却能力の減少は、印刷機の操作で生じた熱を取り除く液体の能力を減少する。
【０００９】
従来の循環器１１０には、戻りラインパワードレイン１１８が設けられ、これは、戻りライン１１６内を真空状態にし、戻り流れを促進する。的確な操作では、パワードレイン１１８は、スタンドパイプ１２４の入口位置から、液体戻りだけを許容する真空を提供せねばならない。しかし、過剰な真空状態は、エアーを吸い込むに従って、タンク又は容器内に、あわを生じるだろうし、過小な真空状態は、パンにオーバーフローをもたらすであろう。
【００１０】
循環器に配置されたパワードレインの場合、このシステムは、冷却した流れを用いて、パワードレインを作用させる。ポンプ出力の約４０％から８０％が、パワードレインのための原動流れとして用いられる。しかし、上記したように、供給ラインへの送りのときの冷却能力のロスが生じる。
【００１１】
多くの印刷機工場は、種々の印刷機を生産し、それぞれが、異なる大きさのパン戻り孔、管長さ及び管形状、空間、要求されるベンド、そして種々の管戻り通路を有し、現状の循環器パワードレインでは、的確に処理することができない種々の戻り流れ状態のマトリックスを生じさせる。各パンシステムは、異なる戻りライン長さ、ベンド、そして、戻りライン通路を有することがある。さらに、単一のパワードレインを備えた複数のパンシステムにおいて、一つの戻り通路内のインキかすが、アンバランスを生じさせ、あわが残っている間、戻り通路をあふれさせるだろう。
【００１２】
通常、一つ又はそれ以上のパワードレインの大きさは、循環器工場によって、種々の範囲をカバーすることが通例である。しかし、これらのシステムは、パワードレインへの流量制御手段によって、バランスをとることが困難であり、そして、二つ又はそれ以上のパンが、一つのパワードレインに接続されるとき、障害が生じる。ガスパリーニの米国特許第４，３００，４５０号明細書に開示されたもののように、パワードレイン作用を制御する種々の試みがなされていたが、基本的な問題がまだ残っている。
【００１３】
循環器に配置されたパワードレインの他の問題は、一つの戻りラインを各パンに設け、液体を、循環タンク又は容器に戻すことが要求されることである。これら現在の循環システムの場合、複数管のすえ付けに制限があり、専門的でない配置が生じる。
【００１４】
従って、均衡したシステムを生じさせる改良されたドレイン流れ、改良された冷却能力、すえ付け性、及び効果的なパン構成を提供する改良された印刷機液体循環システムが要望されている。
【００１５】
（発明の開示）
この発明は、このような要望を満足する。この発明の一実施例による印刷機循環システムは、液体を印刷機に供給するための少なくとも一つのパンを有する。パンは、液体供給オリフィス及び出口を有する。スタンドパイプが、パンの出口に連通するよう配置され、パンから液体を排出し、パン内の実質上一定の液体レベルを維持する。循環器システムは、液体を保持する容器を有し、パンに対応するパワードレインを有する。パワードレインは、パワードレインオリフィスをもつ第一入口、第二入口、及び出口を有する。ドレイン管が、パンのスタンドパイプから、パワードレインの第二入口にのび、液体をパンから排出する。戻り管が、パワードレインの出口から、容器にのびる。液体を容器から供給管に通し、パン液体供給オリフィス及びパワードレインの第一入口にポンプ送りし、液体をパンから引き出し、戻り管にサクションを生じさせるポンプを備える。
【００１６】
この発明の他の実施例によれば、印刷機循環システムは、印刷機に液体を供給する少なくとも一つのパンを有し、パンは、液体供給オリフィス及び出口を有する。スタンドパイプが、パンの出口に連通するよう配置されている。スタンドパイプは、パンから液体をドレインに排出し、パン内の実質上一定の液体レベルを維持する。液体を保持する容器も設けられている。パワードレインが、パンに対応しており、パワードレインオリフィスをもつ入口、及び出口を有する。パンに対応する冷却機構が設けられている。冷却機構は、対応パンの付近に配置されている。ドレイン管が、パワードレインのパワードレインオリフィスからのび、冷却機構及びスタンドパイプに排出する。戻り管が、パワードレインの出口から容器にのびる。液体を容器から供給管に通し、液体供給オリフィス及び冷却機構にポンプ送りし、戻り管にサクション圧を生じさせ、液体をパンから戻り管に引き出すポンプを備える。
【００１７】
さらに別の実施例では、印刷機循環システムは、液体を印刷機に供給する少なくとも一つのパンを有し、パンは、入口と出口とを有する。スタンドパイプが、パンの出口に連通するよう配置されている。スタンドパイプは、パンから液体を排出し、パン内の実質上一定の液体レベルを維持する。循環器システムは、液体を保持するための容器と、パン内に配置して対応する冷却機構とを有する。冷却機構は、冷却機構入口オリフィスをもつ入口と、パンに液体を供給するための少なくとも一つのパン流量オリフィス、及び出口を有する。パワードレインが、パンに対応しており、冷却機構の出口から、液体を受けるためのパワードレインオリフィスをもつ第一入口、スタンドパイプから液体を受けるための第二入口、及び出口を有する。戻り管が、パワードレインの出口から容器にのびる。液体を容器から供給管に通し、冷却機構入口オリフィスにポンプ送りし、戻り管内のサクション圧を生じさせ、液体をパンから戻り管に引き出すポンプを備える。
【００１８】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図面の参照に基づいて、この発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００１９】
先ず図２は、この発明の一実施例に係る循環システムが示されている。循環システムは、タンク又は容器、及びポンプをもつ循環器（図示せず）、冷却パン２００、及び冷却パン２００の近くに配置されたパワードレイン２０６を有する。複数の冷却パンをもつ循環システムにおいて、各冷却パンは、専用のパワードレインを有する。
【００２０】
図２に示されているように、冷却パン２００は、冷却パン２００内に含まれる液体、例えば、冷凍又は非冷凍された冷媒内のローラ５０を浸すのに適する。冷却パン２００内の液体は、比較的一定の温度に維持されなければならず、さらに、比較的一定の流量割合で、パン２００の内外を流れなければならず、これによって、藻の成長を防ぐとともに、循環器用の液体を循環する。
【００２１】
図２に示されているように、冷却パン２００は、パン液体供給オリフィス２１４、及び取外し可能なスタンドパイプ（又はせき）２０４に連通する出口を有する。取外し可能なスタンドパイプ２０４は、パン２００の液体供給サイドに対向するサイドに配置されているが、供給サイド近くに配置できることは当然である。スタンドパイプ２０４は、液体をパンから排出し、パン内の実質上一定の液体レベルを維持する。
【００２２】
冷却パン２００は、循環器（図示せず）とパン２００との間にのびる供給管２０８を通じて供給される液体を収容し、パン２００内に、比較的一定の液体の流量を提供する。液体は、電気モータなどによって駆動される循環ポンプによって、循環器内のタンク又は容器から供給管２０８を通じて送られる。この実施例に用いられる循環器は、図１に示された循環器１１０と同一であり、上記に詳述している。しかし、以下、さらに詳細に述べるように、循環器は、循環器の圧縮冷凍回路に利用するためよりも、冷却パン上、又はその周囲の液体冷却機構を設置する上で改良可能である。
【００２３】
各冷却パン２００は、それ自身のパワードレイン２０６に関連している。各パワードレイン２０６は、パワードレインオリフィス２０９を有する。パワードレインの詳細は、図５に示されており、さらに詳細を下記で説明する。一つの好適なパワードレインが、ボールドウィン・グラフィック・プロダクツ（シェルトン、ＣＴ）で使用されている。パワードレイン２０６は、パン２００内において、予め設定した液体レベルを維持するために用いられる。パワードレイン２０６は、循環器内のタンク又は容器に液体を戻す液体戻り管２１０に排出する。
【００２４】
供給管２０８は、パン液体供給オリフィス２１４及びパワードレインオリフィス２０９への流量を調節する全流れ制御バルブ２１２を有する。供給管２０８は、接続点２１６も有しており、この接続点２１６は、中間管２１８によって、パワードレイン２０６に接続され、さらに、中間管２２０によって、パン液体供給オリフィス２１４に接続されている。
【００２５】
循環システム内の液体の液圧流量は、全流れ制御バルブ２１２を調節して、オリフィス２１４，２０９双方の入口で、圧力が増加するに伴って増加する。主として、パン２００への流量の増加は、パワードレイン２０６への流量の増加に伴うものであり、これにより、さらにサクションが生じる。双方のオリフィスの好適な設計は、開液圧回路のためのパン供給及び戻りシステムに適合して得られ、あわが生じず、あふれが生じず、調節を要しない。設計慣行では、オリフィス・インサートが、特別な印刷機パンの設計に利用可能な方法で、取り付け又は設計されるオリフィスを得ることができる。
【００２６】
取外し可能なスタンドパイプ２０４は、接続点２２４で、ドレイン管２２２に接続されており、戻り管２１０に導かれる。戻り管２１０は、液体を、循環器内のタンク又は容器に直接戻す。液体は、パン２００を通じ、間断なく流れ（印刷機からの熱及びくずを取り去る間）、ドレイン管２２２を通じ、スタンドパイプドレイン２０４内及びそれを超えて流すことによって戻り管２１０に入る。
【００２７】
操作する際、循環ポンプは、液体を、循環器内のタンク又は容器から、供給管２０８を通じ、全流れ制御バルブ２１２に押し出す。液体の全流量は、全流れ制御バルブ２１２によって調整され、パン液体供給オリフィス２１４及びパワードレインオリフィス２０９を作動するための圧力を生じる。流れの矢印は、図面に示されたの種々の管における、流れの方向を示す。
【００２８】
循環器からの流量Ｑ１は、接続点２１６で、流量Ｑ２と流量Ｑ３に分かれる。流量Ｑ２は、パン液体供給オリフィス２１４での発生に従い、パン２００内に流れる。流量Ｑ３は、中間管２１８によって、サクション圧を生じるために、パワードレインオリフィス２０９に流れる。流量Ｑ５は、スタンドパイプドレイン２０４を通じ、パン２００に排出し、ローラ５０によって液体の一部Ｑ４（Ｑ２−Ｑ５）を取り出すことによって減少し、流用Ｑ２が減少する。その結果、単一の流量Ｑ３が、サクション圧を生じ、パン液体供給オリフィス２１４を通じ、パン２００内に入る流量Ｑ２が、印刷機ローラ５０によって、消費総量（Ｑ４）が消費されるということが重要である。
【００２９】
図５に示されるように、パワードレインは、中間管２１８からの流量Ｑ３のための入口５０２をもつ流路５００、パワードレインオリフィス２０９、スタンドパイプドレイン２０４を通じ、パン２００に排出する流量Ｑ５（Ｑ２−Ｑ４）のための入口５０４、及び戻り管２１０と、循環器のタンク又は容器への最後の流量Ｑ６（Ｑ３＋（Ｑ２−Ｑ４））のための出口５０６を有する。流路５００を通じて、液体をポンプ送りすることによって、負圧又はサクション圧（大気圧より低い圧力）が、入口５０４と出口５０６の間のパワードレインの一部内で生じる。
【００３０】
図２の実施例において、液体は、循環器で冷却され、印刷機上のパン２００に運ばれる。この冷却された供給流量（Ｑ３）は、パワードレインに、直接、動力を与えるために用いられる。しかし、上記した通り、冷却能力のロスが、供給管２０８を通じる送りの際に生じる。
【００３１】
図３に示される別の実施例において、液体、特に流量Ｑ２は、パン２００上、又はその付近に配置された冷却機構３０２によって、冷却される。冷却機構３０２は、取り付けバーなどの、従来から知られている種々の方法で、パン３００上、及びその付近に取り付けてもよく、組み込んでもよい。
【００３２】
図３に示されるように、供給管２０８は、パン液体供給オリフィス３１４とパワードレインオリフィス３０９の双方に向かう流量を調節する全流れ制御バルブ２１２を有する。供給管２０８は、接続点３１６をも有しており、接続点３１６は、中間管３１８で接続され、冷却機構３０２に向かい、中間管３２０によって、パン液体供給オリフィス３１４に向かう。流量Ｑ２は、パン液体供給オリフィス３１４で、調節しながらパン３００に流れる。
【００３３】
この実施例において、標準流量Ｑ３は、ドレイン管３２２及び戻り管２１０を通じて、循環器タンク又は容器に戻る前に、スタンドパイプドレイン３０４を通じ、パン３００から放出する流量は、冷却機構３０２を通じて流れる。ローラ５０によって取り出しられた液体の一部Ｑ４によって減少し、これによって流量Ｑ２が減少する。パワードレイン入口５０４は、スタンドパイプドレイン３０４を通じ、中間管３２６から、パン３００に放出する流量を受ける。
【００３４】
パワードレインに直接動力を与えるための冷却用供給流量Ｑ３を用いる代わりに、この実施例の流量Ｑ３は、パン２００上の冷却機構３０２（例えば、水路、コイル、チューブなど）を通じて向かう。この流量が、パン流量Ｑ２に比べて極めて大きくなった後、パンにさらなる冷却能力を提供し、パン内の液体温度の制御をよりよくする。
【００３５】
この実施例では、パワードレインオリフィスによる調節に従い、冷却機構から排出した後、パワードレインの入口上で圧力が作用する。第一実施例と同様に、パン液体供給オリフィスを通じ、パンに流入する流量Ｑ２が、印刷ローラによって消費総量Ｑ４が消費されるということが重要である。
【００３６】
ある実施例では、冷却機構３０２は、電気冷却装置であり、例えば、冷却コイルやチューブ、フィンなどを有する。ある好適な冷却装置は、メルカーサーモエレクトリックス（ニュージャージー洲トレントン）製のウルトラＴＥＣ（商標）が用いられる。しかし、従来から知られている冷却機構でも使用できる。
【００３７】
上記したように、設計慣行に従うところ、オリフィス３１４，３０９双方の好適な設計は、開口液圧回路のためのパン供給及び戻りシステムに適合可能なものであって、あわの発生がなく、あふれがなく、調節が不用である。
【００３８】
図４に示されるさらに別の実施例では、冷却機構４０２は、パン４００内に配置される。この実施例において、全流量Ｑ１は、全流れ制御バルブ４１２によって調節され、冷却機構４０２に直接供給され、冷却機構の入口で作用する圧力が生じる。冷却機構４０２は、流量Ｑ１を受けるための冷却機構入口オリフィス４１４を有しており、冷却機構がコイリングコイルである実施例において、パン流量オリフィス又は複数のオリフィス４３０が、コイルの長さに沿って間隔をおいて、冷却された液体流量Ｑ７をパンに供給する必要量に応じて配置される。別の言い方では、流量Ｑ７は、冷却機構から、冷却機構４０２内に配置されたパン流量オリフィス４３０による調節に従ってパンに流れる。冷却機構４０２からの放出流量Ｑ８は、パワードレイン４０６に動力を与えるために用いられる。
【００３９】
上記によれば、冷却コイルオリフィスを通じ、パンに流入する流量Ｑ７は、印刷ローラによる消費総量Ｑ４が消費されるということが重要である。残り流量Ｑ９（Ｑ７−Ｑ４）は、スタンドパイプドレイン４０４に流入し、その後、中間管４２２に流れ、前期パワードレイン４０６のサクション部に流入する。
【００４０】
パワードレイン４０６から、液体（Ｑ８＋Ｑ９）が、戻り管２１０を通じ、循環器内のタンク又は容器に戻る。別の実施例では、一つ以上のパン２２０が含まれており、戻り管２２０は、他の印刷機ユニット上に用いられる他のパンから、単一のパワードレインのためではなく、他の戻り管に接続し、それによって、戻りラインを有するタンク又は容器に排出する。これは、上記した取り付け上の問題を回避するものである。
【００４１】
流量Ｑ１を調節する冷却機構オリフィス４１４は、バランスシステムに従い、循環器に戻す液体を調節するパワードレインオリフィス４０９に対応して設けられる。冷却機構の入口における圧力の増加がパン流量Ｑ１を増加し、同様にパワードレイン流量Ｑ８が増加し、それによってシステムが常に安定し、あわの発生、及びあふれの発生を回避する。
【００４２】
この発明は、パン供給流量及びパワードレイン供給流量が得られ、双方の好適なオリフィスの大きさにより決定され、双方に流れる全流量以外では調節が不要である。設置したとき、液圧回路が、効果的な印刷冷却システムを生じ、パン設計のコストを少なくし、設置を容易にする。
【００４３】
当業者が、この発明の精神及び範囲から外れることなく、この発明の装置を、様々な改良及び変さらできることは、明らかである。従って、この発明が、特許請求の範囲に記載された精神及び範囲内において、全ての改良及び変さらを含むことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の印刷機液体循環システムを示す。
【図２】冷却パンの一実施例を有する循環システムの概略図である。
【図３】冷却パンの別の実施例を有する循環システムの概略図である。
【図４】冷却パンのさらに別の実施例を有する循環システムの概略図である。
【図５】パワードレインの別の実施例を有する循環システムの概略図である。

Claims

印刷機に液体を供給するための少なくとも一つのパンを備え、前記パンは、液体供給オリフィス及び出口を有し、
前記パンの出口に連通するよう配置されたスタンドパイプを備え、前記スタンドパイプは、前記パンから液体を排出し、前記パン内の実質上一定の液体レベルを維持することができ、さらに、
前記液体を保持する循環器容器と、
前記パンに対応するパワードレインとを備え、前記パワードレインが、パワードレインオリフィスをもつ第一入口、第二入口、及び出口を有し、さらに、
前記パンのスタンドパイプから、前記パワードレインの第二入口にのび、前記パンから液体を排出するドレイン管と、
前記パワードレインの出口から、前記循環器容器にのびる戻り管と、
液体を前記容器から供給管に通し、前記パン液体供給オリフィス及び前記パワードレインの第一入口にポンプ送りし、液体を前記パンから引き出し、前記戻り管にサクションを生じさせるポンプとを備えたことを特徴とする印刷機循環システム。
中間管が、前記供給管と前記パワードレインの第一入口との間にのびていることを特徴とする請求項１に記載の印刷機循環システム。
前記中間管は、前記パンの近くに配置された冷却機構を有することを特徴とする請求項２に記載の印刷機循環システム。
前記冷却機構が、冷却コイルであることを特徴とする請求項３に記載の印刷機循環システム。
印刷機に液体を供給するための少なくとも一つのパンを備え、前記パンは、液体供給オリフィス及び出口を有し、
前記パンの出口に連通するよう配置されたスタンドパイプを備え、前記スタンドパイプは、前記パンから液体を排出し、前記パン内の実質上一定の液体レベルを維持することができ、
前記液体を保持する容器を備え、
前記パンに対応するパワードレインを備え、前記パワードレインは、パワードレインオリフィスをもつ入口及び出口を有し、
前記パンに対応する冷却機構を備え、前記冷却機構は、前記対応パンの付近に配置され、
前記冷却機構から、前記パワードレインのパワードレインオリフィスにのび、液体を前記スタンドパイプから排出するドレイン管を備え、
前記パワードレインの出口から前記容器にのびる戻り管を備え、
液体を前記容器から供給管に通し、前記液体供給オリフィス及び前記冷却機構にポンプ送りし、前記戻り管にサクション圧を生じさせ、液体を前記パンから前記戻り管に引き出すポンプとを備えたことを特徴とする印刷機循環システム。
印刷機に液体を供給するための少なくとも一つのパンを備え、前記パンは、入口及び出口を有し、
前記パンの出口に連通するよう配置されたスタンドパイプを備え、前記スタンドパイプは、前記パンから液体を排出し、前記パン内の実質上一定の液体レベルを維持することができ、
前記パンに対応し、配置された冷却機構を備え、前記冷却機構は、冷却機構入口オリフィスをもつ入口、前記パンに液体を供給するための少なくとも一つのパン流量オリフィス、及び出口を含み、
前記パンに対応するパワードレインを備え、前記パワードレインが、前記冷却機構の出口から液体を受けるパワードレインオリフィスをもつ第一入口、前記スタンドパイプから液体を受けるための第二入口、及び出口を含み、さらに、
前記パワードレインの出口から前記容器にのびる戻り管と、
液体を前記容器から供給管に通し、前記冷却機構入口オリフィスにポンプ送りし、前記戻り管内のサクション圧を生じさせ、液体を前記パンから前記戻り管に引き出すポンプとを備えたことを特徴とする印刷機循環システム。