印刷機噴射潤版系統的製作方法
2023-08-09 15:17:51
專利名稱：印刷機噴射潤版系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種印刷機噴射潤版或噴射潤溼系統。其包含至少一個旋轉輥，多個指向所述輥、用來產生噴霧或噴射流體的噴嘴，向所述噴嘴提供水或其他流體的加壓管道，和控制閥，其用來調節流向和通過所述噴嘴的水或流體流量。
背景技術：
在印刷機中，潤版系統包含一加壓管道和一配套的閥系統。例如，美國專利4,708,058公開了一種膠印平板印刷機，其配備有一旋轉滾筒，一安裝在所述滾筒上的平版，該平版具有至少一個吸墨區和將墨水提供到所述平版上至少一個吸墨區的裝置；一輸送拒墨水潤溼液到所述平版的潤版系統，該潤版系統包括與所述平版旋轉接觸、具有25-40肖氏A硬度柔性面的第一輥；與所述第一輥滾動接觸、其外表面選自於鉻、鎳和硬化橡膠的第二輥；與所述第二輥旋轉接觸、具有25-40肖氏A硬度柔性面的第三輥；所述第一輥和第二輥之間形成了第一間隙，所述第二輥和第三輥之間形成了第二間隙，所述第一輥、第二輥和第三輥與向所述印版提供墨水的裝置間隔一定距離，以基本阻止大量的墨水進入所述潤版系統，所述第一、第二和第三輥的每一表面都使得相應輥以基本相同的滾動速度運動，以接觸每個表面；提供的增壓潤溼流體大約為30psi至大約60psi；管道裝置與所述流體供給相連；多個噴嘴與所述管道裝置連接，以便向所述第三輥噴射潤版流體；與所述管道裝置相配合的閥裝置可操作地阻斷潤版流體流過所述管道裝置；以及與所述閥裝置相結合、以便可選擇地操作閥的控制裝置，所述控制裝置可以使所述管道中的流體在脈衝時間持續大約5毫秒到大約75毫秒的範圍內流動通過所述噴嘴，所述控制裝置可操作地提供一系列所述脈衝，該脈衝具有在完全壓力速度下大約為50到600次脈衝/每分鐘的頻率，所述噴嘴相互距離大約4到10英寸，所述噴嘴距離第三輥大約2到4英寸，所述噴嘴的相互距離和所述噴嘴與第三輥的距離是這樣的，即由每一個噴嘴提供給所述第三輥的噴射圖案疊置在由相鄰的噴嘴提供給所述第三輥的噴射圖案上，從而基本上是沿所述第三輥的整個長度方向將潤版流體均勻分布在所述第三輥上，同時將潤版流體從所述第三輥均勻地傳遞給所述第二和第一輥，並藉此在計量所述潤版流體時，使印版穿過所述第一和第二輥之間的第一間隙，和穿過所述第二和第三輥之間的第二間隙。
印刷機潤版或潤溼系統的目的是向平版印刷機的輥分配適當的水或潤溼流體。系統中重要的是水或者潤溼流體的量應當是準確的，水/流體的液滴尺寸要準確，水/流體要均勻分布在輥表面上，且調整值要保持常量或者為一給定值。根據印刷中使用的墨水量、印刷紙等級和印刷機的速度來改變所需要的水或流體的量。如果需要，印刷過程中所需要的水/流體的量也可以有所波動。傳統系統中-例如圖7所示-水的供給受連接到噴嘴的加壓管11的影響，噴射到一個輥或多個輥2上則受輥長度方向上並排設置的噴嘴3影響，因此獲得的總噴射範圍或總噴射區域在整個長度上覆蓋了輥2。由一個噴嘴的噴射8覆蓋的範圍或者區域4通常為沿輥縱向上的一般為100mm到200mm的寬度，這裡還涉及印刷機的寬度W。因此，噴嘴3的數量取決於印刷機的寬度W。噴嘴以相同間距設置在固定噴射棒15上。水噴射的寬度、液滴的大小和噴射的形狀均由噴嘴3的尺寸和設計決定。水的需要量是通過以給定的頻率單獨打開和關閉與各自噴嘴3相連的控制閥而進行分配的。典型的閥頻率是100...200Hz。傳統上，閥心軸是由特定的閥螺線管30控制的。在這種情況下，心軸有兩個位置-完全關閉和完全打開。因此，只能是通過改變螺線管的打開/關閉頻率實現調節。
發明內容
本發明提供了一種印刷機的改進和其使用。
本發明涉及一種印刷機的噴射潤版系統，包括至少一個旋轉輥；多個朝向所述輥並產生水/流體噴霧的噴嘴；用來給所述噴嘴提供水或其他流體的加壓管；控制閥，每個控制閥都具有閥體，位於閥體中的水或流體的開口，和一個電驅動器，且每一個都與所述噴嘴中的相應一個流體連通，所述控制閥用來調節流向或流過所述噴嘴的水或流體的量。根據本發明，每一個所述控制閥都配備有一個相對所述閥體向著閉合和打開移動的心軸；所述電驅動器是磁性形狀記憶驅動器，包括一固定底座，一磁性形狀記憶材料調節棒或環，其具有長度，第一端同心軸相接觸，第二端靠著固定底座，一平衡彈簧或者一個電阻裝置，一線圈組件，其圍繞調節棒或環以建立一個磁場，該磁場對所述調節棒/環具有可變強度，該可變強度在驅動器模式下能改變所述調節棒/環的長度，因此調節控制閥中所述心軸朝向關閉或朝向打開或者保持一個一般位置，這樣就調節了流過噴嘴的水或流體的量。更精確和更快捷的控制是通過使用電壓/電流作為控制參數來獲得的，其中，不同參數值引起MSM材料片某些尺寸上的變化ΔL，因此引起了心軸與閥體之間閥間隙的變化，從而調節了穿過閥間隙的水/流體的流量。
圖1是從圖7的I向看過去、根據本發明閥方案的第一實施例的示意圖，該閥用來調節供給噴射潤版系統中每一個噴嘴的水/流體的量。在該實施例中，磁性形狀記憶驅動器具有可變的線性長度，並且在受到驅動時使心軸朝向閥體的水/流體開口移動以關閉或減小通過噴嘴的水/流體的量。
圖2示意性地示出了從與圖1的相同方向看過去的本發明閥方案的第二實施例，該閥用來調節供給噴射潤版系統中每一個噴嘴的水/流體的量。在該實施例中，磁性形狀記憶驅動器具有可變的線性長度，但是在受到驅動時使心軸遠離閥體的水/流體開口以打開或增大通過噴嘴的水/流體的量。
圖3示意性地示出了從與圖1、圖2的相同方向看過去的本發明閥方案的第三實施例，該閥用來調節供給噴射潤版系統中每一個噴嘴的水/流體的量。在該實施例中，磁性形狀記憶驅動器具有可通過改變線性長度而得到的可變曲率，並且在受到驅動時使心軸朝向或遠離閥體的水/流體開口移動以打開/關閉或減小/增大通過噴嘴的水/流體的量。
圖4A示意性地示出了從與圖1至圖3相同方向看過去的本發明閥方案的第四實施例，該閥用來調節供給噴射潤版系統中每一個噴嘴的水/流體的量。在該實施例中，磁性形狀記憶驅動器具有可通過改變周長而得到的可變旋轉角，並且在受到驅動時使心軸朝向或遠離閥體的水/流體開口移動以打開/關閉或減小/增大通過噴嘴的水/流體的量。
圖4B是沿圖4中方向II看過去的示意性地顯示了本發明第四實施例中用於實現心軸轉動的磁性形狀記憶驅動器的可能結構。
圖5示意性地示出了從與圖1至圖4相同方向看過去的本發明閥方案的第五實施例，該閥用來調節供給噴射潤版系統中每一個噴嘴的水/流體的量。在該實施例中，同第二實施例一樣，磁性形狀記憶驅動器具有可變的長度，並且在受到驅動時使心軸遠離閥體的水/流體的開口移動以打開或增大通過噴嘴的水/流體的量，但該磁性形狀記憶驅動器還進一步包含了一磁製動器，因此可以調整心軸以具有處於噴嘴完全打開和完全關閉噴嘴之間的中間位置。
圖6示意性地示出了從與圖1至圖5相同方向看到的本發明閥方案的第六實施例，但是只顯示了閥部件的一部分，該閥用來調節供給噴射潤版系統中每一個噴嘴的水/流體的量。所示出的原理是分級或無級調整心軸，這是通過使用圖5所示的磁製動器或使用具有控制電路的位置傳感器獲得的。
圖7示意性地示出了現有技術中已知的布置簡圖，即表示現有技術的心軸測投影。此處水/流體量的調節是通過改變螺線管的頻率實現的。
優選實施例描述關於噴射潤版或噴射潤溼系統，印刷機通常是膠印平版印刷機-包含至少一個旋轉輥2和多個噴嘴3，這些噴嘴指向這至少一個輥2，並且能夠產生水或流體噴射8。噴嘴3並排固定在剛性和固定的噴射棒15上，加壓管道11被設置在噴嘴和貯水池(圖中未示出)之間，用來給所述噴嘴提供水或其他流體。具有控制閥7，即每個噴嘴都有一個控制閥，每個控制閥7都具有閥體13、位於所述閥體中用於產生流體噴射8的水或流體開口17，和一電驅動器16。每個控制閥都與相應的一個噴嘴流體連通，所述控制閥用來調節流向和通過所述噴嘴3的水或流體的量。應該注意的是，在這些噴嘴3中，控制閥7與噴嘴組合在一起，這些閥也能夠作為彼此分離的裝置，或者作為一個單元使用。
根據本發明，每一個控制閥7都帶有心心軸1，其可相對於閥體1活動以實現打開和關閉，同時電驅動器16是磁性形狀記憶(＝MSM)驅動器20。該驅動器包括一例如可以由噴射棒15直接或間接支撐的固定底座10；一磁性形狀記憶材料製成的調節棒5a或調節環5b，其長度為L，並且其第一端15a同心軸1相接觸，第二端15b抵靠固定底座10；還包括一平衡彈簧(counterspring)12，14或磁性形狀記憶(＝MSM)阻力裝置24。驅動器進一步包括圍繞調節棒5a或調節環5b的線圈組件19，用以形成具有可變強度的磁場MF，以調整調節棒/調節環5a/5b。MF磁場強度的變化可以改變所述調節棒/環的長度L。這種方式下，控制閥7中心軸1的位置可以變化成朝向關閉，或者朝向打開，或者保持一個主要位置，因此可以調節通過噴嘴3的水或流體的量。
因此，在根據本發明的一個閥方案中，閥7具有可通過MSM驅動器20控制的心軸1，從而代替了傳統的螺線管驅動器或其他電驅動器。此處，MSM驅動器指一種在驅動器中使用磁性形狀記憶材料的設備。返回運動會受到平衡彈簧12或其它MSM驅動器或阻力裝置24的影響。調節棒5a或調節環5b能夠使心軸1向閉合方向運動或產生用於心軸的閉合力S1，而平衡彈簧12或阻力裝置24則使心軸向相反的打開方向運動，或產生用於心軸的打開力S2。或者，調節棒5a或調節環5b能夠使心軸1向打開方向運動或產生用於心軸的打開力S2，而平衡彈簧12或阻力裝置24則使心軸向相反的閉合方向運動，或產生用於心軸1的閉合力S1。在這兩種情況下，所述調節棒/環的長度L產生變化，這種長度的變化可以稱為驅動模量ΔL。因此，磁性形狀記憶驅動器中的運動是通過從一塊磁性形狀記憶材料的傳輸產生的，所述塊的尺寸是由磁場14將原始尺寸放大10％得到的。因此，如果需要1mm的運動，MSM調節棒5的長度會選為10mm。這種材料已經在2002年6月10-12日德國不萊梅，2002年第8屆國際驅動器會議中Tellinen，Suorsa，Jskelinen，Aaltio，Ullakko的「BasicProperties of Magnetic Shape Memony Actuators」公開。
如圖1所示，在本發明控制閥7的第一實施例中，MSM材料調節棒5a具有第一端，其用於利用相應的閉合力S1推動心軸棒朝向閥7的閥體13移動一必要距離，此時磁場14打開或處於更強的狀態。磁性形狀記憶調節棒具有一第二端，所述第二端抵靠裝置的剛性的固定底座10。於是，心軸1被壓向或擠壓成與閥7的閥體接觸，以阻止從噴嘴3噴口流出水/流體，或者減少噴嘴3噴口中的作為噴霧8的水/流體的流量，以減小心軸1和閥體之間的間隙。在運動過程中，例如在響應於彈簧12時、在與磁場14關閉相反的方向中或相應的打開力S2處於強度較弱狀態時，心軸1和閥體之間的間隙變大，這就增加了從噴嘴3噴口流出的作為噴霧8的水/流體的流量。
如圖2所示本發明控制閥7的第二實施例，磁性形狀記憶材料調節棒5a用打開力S2使心軸1縮回穿過所需的距離ΔL，從而提高了用作噴霧8的水/流體的流量，同時，平衡彈簧14或其它類似的MSM阻力裝置24用閉合力S1推動心軸，從而減少了通過閥7的水/流體的流量。在這種情況下，剛性的固定底座10可以設置在平衡彈簧14和調節棒5a之間，並且心軸1可以通過凸緣21貫穿調節棒的開口與調節棒的第二端15b相接觸。
如圖3所示本發明控制閥7的第三實施例，磁性形狀記憶材料調節棒5a連接一非SMS材料的附加片25。當強度可變的磁場MF影響調節棒5a和附加片25的結合時，這種結合相對於剛性的固定底座10被彎曲或成曲線，而第二端15b則使連接著的心軸朝向打開或關閉的方向移動。進一步地，使用包含磁性形狀記憶片的電阻力裝置24，磁場mf能夠被指向該電阻力裝置，以便與磁性形狀記憶材料調節棒5a相比，引起相反方向運動或者力。調節棒和電阻力裝置的交替工作可以這樣獲得，即當主磁場MF沒有被啟動時啟動其他磁場mf，而當其他磁場mf沒有被啟動時啟動主磁場MF。
如圖4A、4B所示本發明控制閥7的第四實施例，該閥7與第一實施例的系統相似，或者也可以與第二實施例的系統類似，MSM部件可以彎曲成，例如字母C型的調節環5b。另外，調節環5b可以是圓形、螺旋狀或管狀，也可以具有一徑向切口或開口，因此第二端15b可以由延伸到開口中的剛性的固定底座10支撐，第一端15a可以繞與其接觸的心軸1旋轉。當強度可變的磁場MF影響調節環5b時，其環向或外周長度L改變，形成旋轉運動或閉合力S1。根據該詳細結構，旋轉運動可以引起可供選擇的打開力S2。在這一可供選擇的方案中，平衡彈簧12、14可以是螺旋型彈簧或者類似件。
如圖5所示本發明控制閥7的第五實施例，調節棒5a或調節環5b以及心軸結構可以是如上所述任一形式。此處，噴射潤版系統包含一心軸位置傳感器21和一磁性心軸制動器22，它們能夠停止或減慢心軸1的運動。這裡也給出了控制單元23，其控制至少供應給磁性形狀記憶驅動器20的線圈組件19的電流/電壓IU。心軸位置傳感器21和/或磁性心軸制動器22-如果出現在系統中-連接到控制單元，在這裡心軸的主要位置都可以被直接探測到，供應給線圈組件19的電流/電壓IU可以使用合適的運算法則計算得到。
圖6顯示了當操作根據本發明的磁性形狀記憶材料的調節棒5a或調節環5b時，與心軸1結合的噴嘴3的操作。當控制閥7中的心軸1進行如本文先前所述朝向關閉的操作時(標記為驅動模式M1)，心軸1被閉合力S1壓向閥體13流體開口17的內壁26，此處水/流體噴射8是無效的。相反地，當控制閥7中的心軸1進行如本文先前所述朝向打開的操作時(標記為驅動模式M3)，心軸1從與流體開口17的內壁26接觸狀態被打開力S2鬆開或彈開，於是，水/流體噴霧8被驅動或最大化地通過心軸和閥體件之間的較大間隙。在中間模式下(標記為驅動模式M2)，心軸1由閉合力S1驅動，或者由打開力S2驅動，或者由於接觸內壁26的閉合力和打開力之間的平衡而保持靜止不動，但不是完全被鬆開或彈開，即，保持在中間位置上，於是一部分水/流體噴霧8通過了心軸1和閥體13之間的間隙。這種情況下，在關閉位置＝驅動模式M1和完全打開位置＝驅動模式M3之間的最大變化量ΔL是不同的。在噴嘴3的出口28處，能夠設置附加部件25，用來控制噴射結構和/或噴射中液滴分配。正如圖中所見，調節棒5a或調節環5b長度L的變化量ΔL可大可小。當然，心軸可以具有無限量的驅動模式。流體開口17的內壁26和開口17中心軸的那一端外表面27具有這樣的機構或形式，即根據調節棒/環5a、5b長度L的變化量ΔL，適當改變水/流體流量的變化。
一般地，調節棒5a的長度L可以為線性長度或者調節環5b的長度L可為曲線長度。平衡彈簧可以是一個用以抵抗所述心軸1的閉合力S1的打開彈簧(opening spring)12，或者是一個用以抵抗所述心軸1的打開力S2的關閉彈簧(closing spring)14。當然，這些力來源於磁性形狀記憶材料調節棒5a或調節環5b。進一步地，在所述磁場MF的作用下，調節棒5a或調節環5b相應地被構造成用以產生伸長或彎曲或旋轉或以上運動的結合。通過改變所述電驅動器16的線圈組件19中的電流和/或電壓IU，可以影響所述磁場MF的強度變化。通常電流/電壓IU是直流電流/電壓。因此，磁性形狀記憶驅動器20的操作形式可以延長，即長度變化或彎曲變化或旋轉變化或這些變化的結合。根據本發明的系統可以進一步包含磁或電或機械等制動或鎖定機構，以停止心軸的運動或將心軸保持在特定位置上，或者是多種驅動模式中的任何一種。根據本發明的系統還可以包含一個或多個用來探測其位置或運動的傳感器。可以通過塑料或金屬的氣密蓋9來保護MSM驅動器不接觸到水和流體。
在現有已知的解決方案之上，MSM驅動器帶來如下的有益效果1.機械結構簡單2.結構堅固耐用3.除了運動返回彈簧和心軸外沒有可動部件4.噴嘴和MSM驅動器組成一集成組件5.可調節頻率超過了0...1KHz這一較寬範圍6.可以多種方式調節a.通過改變頻率b.通過調節脈衝時間
c.通過合適的閥操作，換句話說心軸能夠具有一位置而不只是關閉或打開d.一些a到c原理的結合7.上述調節模式保證了水量的精確配給8.噴射閥棒尺寸更為緊湊(節省空間)9.模塊結構是可行的10.調節保持恆定應用包括有印染輥潤溼、對輥清洗、紙幅潤溼、潤墨、潤溼塗覆和清洗輥。
權利要求
1.一種印刷機噴射潤版系統，其包括-至少一個旋轉輥(2)；-多個指向所述輥，並產生水或流體噴霧(8)的噴嘴(3)；-一用來給所述噴嘴提供水或其他流體的加壓管(11)；-控制閥(7)，每個控制閥都具有閥體(13)，位於所述閥體中的水或流體開口(17)，和一個電驅動器(16)，且每一個都與所述噴嘴中的相應一個流體連通，所述控制閥用來調節流向或流過所述噴嘴(3)的水或流體的量，其特徵在於每一個所述控制閥(7)都配備有一個相對所述閥體(13)向著閉合和打開移動的心軸(1)；所述電驅動器(16)是磁性形狀記憶驅動器(20)，包括-一固定底座(10)，-一磁性形狀記憶材料調節棒(5a)或環(5b)，其具有長度(L)，同心軸(1)相接觸的第一端(15a)，抵靠固定底座(10)的第二端(15b)，-一平衡彈簧(12，14)或者一個電阻裝置(24)，-一線圈組件(19)，其圍繞調節棒(5a)或環(5b)以建立一個磁場(MF)，該磁場對所述調節棒/環(5a/5b)具有可變強度，其可變強度能改變所述調節棒/環的長度(L)，因此調節控制閥中所述心軸朝向所述關閉或朝向所述打開或者保持一個一般位置，這樣就調節了流過噴嘴(3)的水或流體的量。
2.如權利要求1所述的噴射潤版系統，其特徵在於調節棒(5a)的長度(L)是線性長度。
3.如權利要求1所述的噴射潤版系統，其特徵在於調節環(5b)的長度(L)是曲線長度。
4.如權利要求1所述的噴射潤版系統，其特徵在於所述平衡彈簧為-抵抗所述心軸(1)的閉合力(S1)的打開彈簧(12)，或-抵抗所述心軸(1)的打開力(S2)的關閉彈簧(14)。
5.如上述權利要求任一所述的噴射潤版系統，其特徵在於所述調節棒(5a)或調節環(5b)分別被構造成在所述磁場(MF)的影響下產生伸長或彎曲或旋轉或組合運動。
6.如上述權利要求任一所述的噴射潤版系統，其特徵在於所述磁場(MF)的可變強度受到通過改變所述磁性形狀記憶驅動器(20)的線圈組件(19)中電流和/或電壓(IU)的影響；電流/電壓是直流電流/電壓。
7.如權利要求1或2或3或5或6所述的噴射潤版系統，其特徵在於所述電阻力裝置(24)是一個磁性形狀記憶阻力裝置。
8.如上述權利要求任一所述的噴射潤版系統，其特徵在於進一步包含一控制單元(23)，其用來控制至少一個所述磁性形狀記憶驅動器(20)的線圈組件(19)中的電流和/或電壓(IU)。
9.如上述權利要求任一所述的噴射潤版系統，其特徵在於進一步包含與控制單元(23)相連的一心軸位置傳感器(21)和/或磁性心軸制動器(22)。
全文摘要
本發明涉及一種印刷機噴射潤版系統，包括一旋轉輥(2)；面向輥的噴嘴(3)；用來給噴嘴提供水或其他流體的加壓管(11)；連同電驅動器一起與每個噴嘴相結合的控制閥(7)，所述控制閥包括關閉和打開心軸(1)。所述電驅動器包括MSM材料調節棒(5)，其具有同心軸(1)相接觸的第一端，抵靠固定底座(10)的第二端，一返回元件(12)，以及一圍繞調節棒以建立磁場(14)的線圈組件，其中該磁場應用於調節棒。磁場的強度能改變調節棒長度，在控制閥中設定一心軸位置，從而調節流過噴嘴(3)的、作為噴霧(8)的水或流體的量。
文檔編號B41F33/04GK101045359SQ20071010359
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月20日 優先權日2006年3月21日
發明者O·薩爾尼亞霍, H·林奎斯特 申請人:韋斯拉泰克有限公司