JP3171035U - 印刷機内でシートにパウダを噴射する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷機内でシートにパウダを噴射する装置において、パウダ着け効率が高い装置を提供する。【解決手段】印刷機内でシートにパウダを噴射する装置であって、それぞれ複数のスプレノズルを備えた、直線上に配置されたノズル群３が設けられており、スプレノズルからパウダとエアとの混合物が噴射され、各ノズル群３のスプレノズルの上流側に供給管路１０を配置する。また、各ノズル群３のスプレノズルの供給管路１０の上流側に、共通の集合管路５を配置する。さらに、スプレノズルごとに同量のパウダ供給ができる様に、各集合管路５の延伸部分の特定の区間Ｌの内側で、各集合管路５の延伸部分の曲率半径ｒと各集合管路５の内径ｄの４乗との積ｄ?ｒ４が、少なくとも３．１２５?１０−１０ｍ５となる様にする。【選択図】図２

Description

本考案は、印刷機内でシートにパウダを噴射する装置であって、それぞれ複数のスプレノズルを備えた、直線上に配置されたノズル群が設けられており、スプレノズルからパウダとエアとの混合物が噴射され、各ノズル群のスプレノズルの上流側に供給管路が配置されており、各ノズル群のスプレノズルの供給管路の上流側に、共通の集合管路が配置されているものに関する。

米国特許第５７１３２８５号明細書において、パウダスプレ装置が記載されており、ここではノズルヘッドが、直線上にバーに配置されている。各ノズルヘッドは、２つのスプレノズルを備えており、スプレノズルの上流側にノズルヘッドの内側の供給管路が設けられている。各ノズルヘッドの両方の供給管路は、分岐位置で、上流側に設けられた供給の集合管路から分岐している。集合管路は、チューブとして形成されている。各ノズルヘッドは、独自の集合管路を介して分配器と接続されており、分配器は、ノズルヘッドにパウダとエアとの混合物を供給する。さらにコンプレッサが設けられており、コンプレッサは、パウダとエアとの混合物を形成するのに必要な圧縮空気を提供する。この装置では、パウダ着け効率に改善の余地がある。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０５７４７８号明細書において、パウダスプレ装置が記載されており、ここでは、ノズルヘッドがそれぞれ３つのスプレノズルを備えており、スプレノズルの噴射方向は拡開している。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０１２４５号明細書において、パウダスプレ装置が記載されており、ここでは、分配器から供給管路が分岐しており、供給管路にそれぞれ１つのノズルヘッドが接続されている。

米国特許第５７１３２８５号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０５７４７８号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０１２４５号明細書

したがって本考案の課題は、冒頭で述べたような、印刷機内でシートにパウダを噴射する装置を改良して、パウダ着け効率が高いものを提供することである。

この課題を解決するために本考案の構成では、印刷機内でシートにパウダを噴射する装置であって、それぞれ複数のスプレノズルを備えた、直線上に配置されたノズル群が設けられており、スプレノズルからパウダとエアとの混合物が噴射され、各ノズル群のスプレノズルの上流側に供給管路が配置されており、各ノズル群のスプレノズルの供給管路の上流側に、共通の集合管路が配置されているものにおいて、各集合管路の延伸部分の特定の区間の内側で、各集合管路の延伸部分の曲率半径と各集合管路の内径の４乗との積が、少なくとも３．１２５×１０^-10ｍ⁵である。

このような装置の作用効率は極めて高い。この装置では、面積あたりのシートに着けられるパウダ粒子の数は特に高い。パウダとエアとの混合物を形成するために用いられる圧縮空気の圧力は、作用効率を高めるために上昇させる必要がなく、その結果、比較的安価な圧縮空気発生装置を用いることができる。

本考案の別の好適な態様は、従属請求項に記載する。

１態様によれば、ノズル群ごとの、パウダとエアとの混合物を噴射するスプレノズルの数が、少なくとも３である。

別の態様によれば、ノズル群の集合管路が、共通の分配部から分岐している。

別の態様によれば、各集合管路の延伸部分の特定の区間が、各集合管路の内径の少なくとも２０倍である。

別の態様によれば、各ノズル群のスプレノズルが、相互に平行な噴射方向を有している。

別の態様によれば、各ノズル群の供給管路の中央軸線が、シートの搬送方向にみて、供給管路の共通の集合管路の中心軸線と平行に方向付けされている。その際、各ノズル群の供給管路は、ノズル群の内側に配置されている。

別の態様によれば、各ノズル群の供給管路の中央軸線が、シートの搬送方向にみて、供給管路の共通の集合管路の中心軸線に対して角度を成して方向付けされている。その際、各ノズル群の供給管路は、ノズル群の外側に配置されている。

別の態様によれば、ノズル群が、ノズルヘッドとして形成されている。ノズルヘッドは、横方向バー、たとえば中空プロフィールに取り付けることができる。

本考案によるシートにパウダを噴射する装置または相応の別の構成を備えた印刷機も本考案に含むものとする。

構造および機能に関して別の好適な本考案による構成は、好適な実施の形態を説明した以下の記載および付属の図面から看取される。

直線上に配置されたノズルヘッドを備えたパウダ装置を示す図である。 ノズルヘッドの一例として分配器と図１に示すノズルヘッドとの接続を示す図である。 図２に示すノズルヘッドの第１の実施の形態を示す図である。 図２に示すノズルヘッドの第１の実施の形態を別の角度で示す図である。 図２に示すノズルヘッドの第２の実施の形態を示す図である。 図２に示すノズルヘッドの第２の実施の形態を別の角度で示す図である。

以下に、図面に基づいて、本考案の実施の形態を説明する。

図１〜図６において、対応する構成部材および構成要素には、同じ符号を設けた。

図１には、印刷機１の一部を示す。ここでは印刷機のシートデリバリに配置されたパウダ装置を投影図で示す。パウダ装置は、印刷機１内で新たに印刷されたシートにパウダを噴射する機能を有している。パウダ装置は、印刷幅を越えて延在する横方向バー２を備えており、横方向バー２に、同一構造の複数のノズルボディ３が取り付けられている。ノズルボディ３は、ノズル群とも呼ばれる。ノズルボディ３は、直線上に配置されていて、図１の図平面に関して垂直方向に、ノズル開口からパウダとエアとの混合物を放出する。各ノズルボディ３のノズル開口に、管路系１４を介して、パウダとエアとの混合物が供給される。管路系１４の構成については下記に詳説する。

図２には、パウダとエアとの混合物を複数の集合管路５に分配するための分配器４を示す。分配器４から、集合管路５は、それぞれ別のノズルボディ３に向かって延びている。各集合管路５は、管または好適には柔軟で可撓性のチューブとして形成することができ、第１の区分６と第２の区分７とを備えている。第１の区分６は、分配器４の近くに設けられていて、第２の区分７よりも長い。第２の区分７は、区間Ｌに相当し、集合管路５の内径ｄの少なくとも２０倍の長さを有している。内径ｄは、少なくとも５ｍｍであり、最大で５０ｍｍである。好適には、内径ｄは、約２０ｍｍであり、その際、区間Ｌは、少なくとも約４００ｍｍである。区間Ｌは、一方の端部で、第１の区分６の区分端部８により画定され、他方の端部で、分岐部９により画定される。区分端部８に、第２の区分７が直に続いている。第２の区分７は、第１の区分６よりも小さく湾曲して延在していて、極端な場合では真っ直ぐに延在する。集合管路５の曲率半径ｒは、区間Ｌの内側で様々な値を占めてよいが、曲率半径ｒは、区間Ｌの内側で少なくとも０．５ｍである。曲率半径ｒは、曲率の仮想中心点Ｍで始まり、集合管路５の平均長手軸線Ａで終わる。中心点Ｍは、集合管路５の外側に位置する。

分岐部９では、分配部４と各ノズルヘッド３との間にある管路系１４が、複数、図示の実施の形態では３本の供給管路１０に分岐しており、各供給管路１０は、ノズルヘッド３のそれぞれ別のスプレノズルに通じている。分岐部９は、いわゆる分配片として形成されていて、集合管路５の、分配部４とは離間した端部に栓として設けられている。分岐部９は、供給管路１０に向いた端部を備えており、この端部に、分散した３つの小孔が形成されており、小孔に、それぞれ別の供給管路１０が固く差し込まれている。分岐部９の別の端部には、中央の大孔が取り付けられており、大孔は、３つの小孔まで延びている。大孔から小孔への移行により、分配部４とノズルヘッド３との間に位置する少なくとも１つの通流横断面変化部が設けられており、その際、総横断面積は同じままである。これは、大孔の通流横断面が、小孔の通流横断面の和に相当する場合に当てはまる。大孔を通って分岐部９に流れ込むパウダとエアとの混合物の主体積流量は、分岐部９において均等に分配されるので、各小孔から、パウダとエアとの混合物の同量の部分体積流量が流出する。集合管路５と特に第２の区分７とのレイノルズ数は、少なくとも２３００である。

これにより集合管路５および特に第２の区分７に乱流の流れ動作が作用し、これは、供給管路１０へのパウダ量の確率的に均等な分配に関して好適である。

分岐部９の直ぐ上流側に設けられた区間Ｌの内側で、曲率半径ｒと内径ｄの４乗との積が、少なくとも３．１２５×１０^-10ｍ⁵であることにより、渦流形成により損なわれず、場合によっては運ばれる主体積流量の、互いに同量の部分通流量への分配が保証され、ひいてはノズルヘッド３の全てのスプレノズルの、スプレノズルごとに同量のパウダ供給が保証される。

図３には、図２に示すノズルヘッド３を、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ方向にみた図で例示し、図４には、図３のＩＶ−ＩＶ方向にみた図で例示する。ノズルヘッド３は、複数、図示の実施の形態ではたとえば３つのスプレノズル１５を備えており、スプレノズル１５の噴射方向は、相互に平行であるかまたは少なくとも略平行である。ノズルヘッド３がそれぞれ複数のスプレノズル１５を有しているので、ノズルヘッド３は、ノズル群とも呼ばれる。したがってスプレノズル１５のノズル孔またはノズル通路の仮想中心軸線１６の間の角度は好適には０°である。外側に位置する両方のノズルヘッド１５の中心軸線１６は、最大で５°の角度を形成し、したがって相互に僅かに拡開している。図示していない搬送装置、たとえばチェンコンベヤにより、シート１７がノズルヘッド３を通走され、その際、シート１７の搬送方向１８は、図４の図平面に対して垂直である。搬送方向１８は、図４には図示せず、図３に矢印記号で示す。スプレノズル１５から流出する、円錐状に拡がるスプレジェット１９は、垂直または少なくとも略垂直に、シート１７の、噴射されるべき面に到達する。図３から看取されるように、供給管路１０の長手軸線または中心軸線２０は、集合管路５の長手軸線Ａまたは中心軸線Ａに対して角度を成して、好適には直角に位置決めされており、集合管路５に、前述の供給管路１０が分岐部９を介して接続されている。ここでは、供給管路１０は、その大部分で、ノズルヘッド３の外側に位置し、供給管路１０は、管または好適には柔軟で可撓性のチューブとして形成してよい。各供給管路１０の、ノズルヘッド３に直に接続された区分の中心軸線２０は、集合管路５の第２の区分７の長手軸線もしくは中心軸線Ａに関して角度を成して、好適には直角に位置決めされている。

図５には、図２に示すノズルヘッド３を、図６においてＶで示す方向にみた図で示し、図６には、ノズルヘッド３を、図５においてＶＩで示す方向にみた図で示す。図５および図６に示す実施の形態でも、各ノズルヘッド３は、複数、好適には３つのスプレノズル１５を備えている。スプレノズル１５は、相互に平行な噴射方向を有し、したがって平行な中心軸線１６を有している。噴射方向は、スプレノズル１５のノズル孔もしくはノズル通路により規定され、ノズル通路は、シート１７の、パウダが噴射される面に対して垂直（９０°）または略垂直（９０°±２．５°）に方向付けされた中心軸線１６を有している。各ノズルヘッド３における両方の外側のスプレノズル１５の噴射方向は、シート１７に向かって相互に離れるかまたは拡開してよく、両方の外側のノズルの中心軸線１６の間に最大で５°の角度が存在する。図５では、この角度は０°であり、つまり、外側ノズルの中心軸線１６は、相互に平行であり、内側ノズルの中心軸線１６とも平行である。

図３および図４に示す実施の形態に対して、図５および図６に示す実施の形態では、供給管路１０は、ノズルヘッド３に組み込まれている。各スプレノズル１５およびスプレノズル１５に対応する供給管路１０は、同一の１本の通路を形成し、この通路は、内側ノズルの場合、単個の孔により形成することができ、外側ノズルの場合、直交する２つの孔により形成することができる。分岐部９は、ノズルヘッド３に直に接続されているかまたはノズルヘッド３と一体的に形成されている。シート１７の、図５の図平面に対して垂直な搬送方向１８に関して、スプレノズル１５の中心軸線１６は垂直に向けられている。シート１７の搬送方向１８にみて、外側に位置する両方の供給管路１０の中心軸線２０に対して第２の区分７の中心軸線もしくは長手軸線Ａは、角度を成して方向付けされており、内側に位置する中央の供給管路１０の中心軸線２０は、整合して、または、平行に方向付けされている。

図示していない変化した実施の形態では、全てのノズル群のスプレノズル１５は、横方向バー２に取り付けられたノズルヘッドに形成されるのではなく、いわゆるスプレ管として機能する横方向バー２自体に形成されている。

１ 印刷機、 ２ 横方向バー、 ３ ノズルヘッド、 ４ 分配器、 ５ 集合管路、 ６ 第１の区分、 ７ 第２の区分、 ８ 区分端部、 ９ 分岐部、 １０ 供給管路、 １４ 管路系、 １５ スプレノズル、 １６ 中心軸線、 １７ シート、 １８ 搬送方向、 １９ スプレジェット、 ２０ 中心軸線、 ｄ 内径、 Ｌ 区間、 ｒ 曲率半径、 Ｍ 中心点、 Ａ 長手軸線

Claims (11)

1. 印刷機（１）内でシート（１７）にパウダを噴射する装置であって、
   それぞれ複数のスプレノズル（１５）を備えた、直線上に配置されたノズル群（３）が設けられており、該スプレノズル（１５）からパウダとエアとの混合物が噴射され、各ノズル群（３）のスプレノズル（１５）の上流側に供給管路（１０）が配置されており、各ノズル群（３）のスプレノズル（１５）の供給管路（１０）の上流側に、共通の集合管路（５）が配置されているものにおいて、
   各集合管路（５）の延伸部分の特定の区間（Ｌ）の内側で、各集合管路（５）の延伸部分の曲率半径（ｒ）と各集合管路（５）の内径（ｄ）の４乗との積（ｄ×ｒ⁴）が、少なくとも３．１２５×１０^-10ｍ⁵であることを特徴とする、印刷機内でシートにパウダを噴射する装置。
2. ノズル群（３）ごとの、パウダとエアとの混合物を噴射するスプレノズル（１５）の数が、少なくとも３である、請求項１記載の装置。
3. ノズル群（３）の集合管路（５）が、共通の分配部から分岐している、請求項１記載の装置。
4. 各集合管路（５）の延伸部分の特定の区間（Ｌ）が、各集合管路（５）の内径（ｄ）の少なくとも２０倍（２０×ｄ）である、請求項１記載の装置。
5. 各ノズル群（３）のスプレノズル（１５）が、相互に平行な噴射方向を有している、請求項１記載の装置。
6. 各ノズル群（３）の供給管路（１０）の中央軸線（２０）が、シート（１７）の搬送方向（１８）にみて、供給管路（１０）の共通の集合管路（５）の中心軸線（Ａ）と平行に方向付けされている、請求項１記載の装置。
7. 各ノズル群（３）の供給管路（１０）が、該ノズル群（３）の内側に配置されている、請求項６記載の装置。
8. 各ノズル群（３）の供給管路（１０）の中央軸線（２０）が、シート（１７）の搬送方向（１８）にみて、供給管路（１０）の共通の集合管路（５）の中心軸線（Ａ）に対して角度を成して方向付けされている、請求項１記載の装置。
9. 各ノズル群（３）の供給管路（１０）が、該ノズル群（３）の外側に配置されている、請求項８記載の装置。
10. ノズル群（３）が、ノズルヘッド（３）として形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
11. 請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置を備えた印刷機。

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