把捲筒紙輸送到加工設備的裝置的製作方法

2023-05-06 20:28:11

專利名稱：把捲筒紙輸送到加工設備的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種捲筒紙加工系統，該系統可以完成例如通過印刷、複印或其它印記方法(下文總稱為「印刷」)在捲筒紙(例如紙)上印出圖象等類操作，和/或進行摺疊或調節尺寸的大小。本發明尤其是(不是唯一的)涉及把捲筒紙原料輸送到捲筒紙加工設備的裝置。
已知的這種加工系統是把來自捲軸上的紙送入印刷機，通過印刷機後其上印有一系列圖案，然後再捲起來，切成或摺疊成各種尺寸。但是，這種系統還存在著很大問題，這些問題嚴重地限制了機器的效率，問題之一是「停機時間」。一旦印刷機調整完畢，紙運動起來，印刷過程可以進行得很快。然而，這種機器當對印刷對象或遞送方法作任何改動時，就得耽誤很長時間。例如，要印刷不同的圖案，或改變圖案的重複長度，或要使用不同的顏色，或改變摺疊尺寸，此時就得停止印刷。由於已知的這種印刷機結構存在這些問題，使上述的這些改變極難進行，通常機器的不工作時間(停機時間)比有效工作時間長得多。
已知的印刷機的結構還有一個問題，即印刷機被設計成用於專門的印刷，機器被設計成一個整體，在實際中這就注味著，如果機器用戶想在他的機器上進行比現在可以進行的作業來得更複雜的作業時，他必須進行大的改裝或購買一套新機器。
本發明克服了(或至少不同程度地解決了)這些問題，設計出輸送捲筒紙的裝置，當捲筒紙加工系統運行時，可以進行變動。
本發明涉及捲軸的操縱及把捲筒紙送入印刷機或其它印圖設備。當捲筒紙送入到印刷機時，在捲筒紙的端部就有問題產生。如果不讓機器停下來的話，那麼就需要適當的接頭機構，把捲筒紙的末端與下一捲筒紙的前端連接起來。已知有兩種系統可以達到此目的。第一種系統稱為「飛接」，這種類型的系統在接頭時，新捲軸的運動速度與正在運轉的捲筒紙的速度相同。第二種系統稱為「零速度接頭」這種系統進行接頭時，新捲軸和運轉中的捲筒紙的靜止不動，而通過諸如懸吊裝置使捲筒紙有一儲量，以使印刷機保持運轉。
本發明的目的就是要提高捲軸操縱和接頭系統的效率。這方面最通用的方式是，相對於捲筒紙加工設備的接頭器移動裝在合適的支架(例如活動拆卷架)上的捲筒紙材料的捲軸。當捲筒紙材料的一個捲軸被拉進捲筒紙加工設備時，另一捲筒紙可被送到接頭器，該兩卷捲筒紙接在一起，這樣捲筒紙從第二個捲軸被拉入機器中，接頭可用飛接或零速度接頭手段完成。
為實現本發明的目的，提供了一種把捲筒紙原料輸送到捲筒紙加工設備的裝置，包括多個活動拆卷架，每個所述的活動拆卷架具有一個底座，把底座支撐在地上的輪，支撐捲筒的裝置使所述的捲筒可繞它的長軸旋轉，和控制轉動速度的裝置;用來順序接收多個可動的拆卷架的設備的進口;和鄰近所述的入口的一個接頭器，該接頭器用於把在進口處的一個活動拆卷架上的一個捲筒上的捲筒紙接到在進口處的另一個活動拆卷架上的一個捲筒上的捲筒紙上，其中所述的進口具有至少一條導軌，其設置得使其可同每個活拆卷架上的一個凸臺相互作用，因而在進口處把每個活動拆卷架的一些輪升起離開地面。
所述的進口最好具有一個導軌。
最好，所述的進口還有另一對導軌，每個所述的活動拆卷架在每一側具有至少一個滾軸，與所述的另一對導軌配合，以限定在進口處每個活動拆卷架的橫向位置。
每個所述的活動拆卷架還可包括升降捲筒縱向軸的裝置。
輸送捲筒紙的裝置還可帶有用於吊起捲筒紙原料的懸吊裝置，所述的接頭器用於把一個拆卷架上的捲軸的捲筒紙原料的靜止部分與另一個拆卷架上的捲軸的捲筒紙原料接在一起。
可活動的拆卷架提供了紙張儲存處與機器之間的運輸系統，捲軸架，捲筒紙從捲軸架上拆下;把用舊的或報廢的捲軸退回儲存處的裝置。使用時，一個一個的捲軸架依次定位在靠近接頭單元處，捲軸架運動，這樣當從一個捲軸上拆下一定量的材料時，下一個捲軸就可到位。因而，隨著印刷機連續的運行，替換的捲軸可以到位，原來的捲軸被移走。這樣就減少了捲軸運送量，方便了這部分機器的操縱機構，所以具有較大的靈活性來完成印刷機的其它作業;特別在用舊的或報廢的捲軸從機器上移走的情況下，機器布置有利於材料的流送。
下面通過舉例並參考附圖，將對本發明的實施例進行詳細說明，其中

圖1是本發明涉及的紙加工系統的概括圖;
圖2是捲筒紙輸入系統的示意圖;
圖3a和3b分別是平面和側視圖，顯示了圖2中輸入系統的準直機構;
圖4顯示了捲筒紙雙面膠印機的第一個實施例，圖5表示用於圖4中的印刷機的驅動系統的平面圖;
圖6是用於圖4中的印刷機的驅動系統的側視圖;
圖7是捲筒紙雙面膠印機的第二個實施例，圖8和圖9顯示了捲筒紙雙面膠印機的第三個實施例，其中圖8為側視圖，圖9為平面圖;
圖10顯示了圖4或7或8或9中印刷機滾筒運動系統的細部，圖11和12顯示了直徑可調的滾筒，每圖分別由滾筒軸向和徑向圖組成;
圖13和14示出了可採用的紙張摺疊系統;
圖15示出了加工和摺疊從捲筒紙印刷機出來的紙的一種方式;
圖16示出可採用的紙張加工布置方案。
首先參考圖1，本發明所涉及的捲筒紙(在本例中為紙)加工系統包括三部分。第一部分，概括地由1來表示，這部分將紙以捲筒紙幅2的形式從一個或多個紙捲軸上拆卷出來並輸送到印刷單元3和任選的乾燥單元4。如圖1所示，捲筒紙幅2通過一轉向棒5實現直角轉向，通過印刷單元3和乾燥單元4以後，為方便起見，捲筒紙幅2又通過另一轉向棒6再轉90°角，又送到一裁切和摺疊機構(概括地由圖7來表示)。經過適當的印刷、裁切和摺疊加工的單張紙沿箭頭8所示的方向送去堆疊。當然，可任意布置捲筒紙輸入單元1、印刷單元3、乾燥單元4以及裁切和摺疊裝置7，但是實際的結構布置取決於空間和其它類似的限制條件。
如上所述，本發明涉及這種系統的部件的各種改進。
圖2示出了用於輸送和送進捲軸上的材料(例如紙)的設備1的一個實施例。它包括一個用件號10來表示的接頭單元和一系列可移動的捲軸支架，它們採取捲軸運輸車11，12的形式(儘管只示出兩輛，但可用更多輛)。每個運輸車包括一個具有輪子或腳輪14的底座13，底座支承捲軸的升降和承載臂。每個運輸車11，12的臂15上載有一個紙的捲軸16，臂的軸線大致為水平，這樣捲筒紙幅可由捲筒上被拉出並輸送到接頭單元10。每個運輸車都有控制裝置，控制例如運輸車11，12的臂15上所載捲軸的拆卷。每個運輸車11，12的前端可裝有與另一運輸車後緣相互連接的裝置，它們也可不連接而排成一行。這樣便可在接頭單元10的下方順序推動運輸車11，12，使得一捲紙用完時另一卷便能開始使用。這種排成一行的紙捲軸的運輸車的方案可在高速接頭情況下使用，而零速時則更優越，在圖2中示出用於後者的設備。
運輸車用於從貯存處的機器的運送和返回，並作為拆卷時的捲軸架，運輸車可順序排列在靠近接頭單元的位置上，並可移動，使得當一卷捲筒紙用完時(在運輸車12上)下一卷捲筒紙(在運輸車11上)能夠到達工位，運輸車12上的運轉中的捲筒紙幅在接頭單元10內通過輥子17時大致呈相同的傾角，這樣使得每個後來的接頭都有一預定的切斷長度並且都在紙幅的同一面上。這減少了捲軸的搬運及處理量。使得機器在這部分與其它機器操作部分的銜接工作更靈活;使機器及材料流程布局更佳，特別是在需要將一部分用過或報廢的捲軸從機器上卸下的情況下。
如圖2所示，從前面的運輸車12來的捲筒紙幅18通過輥子17和壓板19送到一個懸吊系統20，懸吊系統20有一輥子21，此輥可在圖示實線位置與虛線位置之間移動。載有準備投入使用的下一捲筒紙幅22的捲軸16安裝在第二運輸車11上，其前端裝在一可擺動單元23上。可擺動單元23具有一加壓系統24，在此系統內捲筒紙幅22的前端被固定，最好是在擺動單元23處於虛線所示的退回位置時固定。
在第一捲筒紙18運轉時，輥子21移動到實線所示的位置，這樣還有相當多一部分紙在懸吊單元內運行。當從運輸車12拉出的捲筒紙幅18接近末端時或想要更換捲筒紙時，停止向懸吊單元輸入捲筒紙18，但由於輥子21向著虛線位置移動，紙繼續輸出(沿箭頭25所指的方向)。由於捲筒紙18鄰近壓板19的部分靜止不動，擺動單元23擺動通過圖示的實線位置一直到連接單元24與壓板接觸為止，因此將捲筒紙幅22(上面塗有粘接劑)壓到捲筒紙幅18上完成一次接頭。然後捲筒紙幅18在壓板19的下方被刀26裁斷，擺動單元23退回，捲筒紙幅22又被送入懸吊單元20，輥子21又移回到實線所示的原始位置。
輸送捲筒紙幅18，22進入接頭單元10沒通過懸吊單元20到印刷機的精確度取決於捲軸16的軸線的對準精度。如果捲軸16的軸線不是精確地垂直於箭頭25所指示的由懸吊單元20輸出的方向，那麼捲筒紙幅18，22就有在印刷機內起折或「越軌」(例如跑偏)的危險。為了防止這種現象，需設置運輸車11，12以及接頭下方的捲軸16的定位裝置。圖3a和3b中示出了可採用的這樣一種對準裝置。
為保證捲軸的軸線與捲筒紙幅運動方向精確垂直並保證捲軸的軸線到接頭器10的距離正確，需要兩種不同的對準。圖3a示出了第一種對準裝置。如圖所示，在運輸車11的其中一個臂15的外表面可轉動地安裝有兩個導向滾珠30，另外一個臂15的外表面安裝有一個導向滾珠31，導向滾珠31不僅可轉動並可對臂15的外表面加以彈性載荷。當運輸車11通過接頭器10下方時(如圖2所示)滾珠30，31與運輸車兩側的一對導軌32分別接觸。兩個滾珠30保證對應的臂15及整個運輸車的其餘部分精確地與導軌32準直，彈簧加載的滾珠31保證在整個運輸車寬度上的輕微的變化的調整。滾珠30，31的三點接觸使運輸車能與導軌32精確準直，而導軌32可以和捲筒紙幅的運動方向精確準直。
如上參照圖2所述及的，運輸車安裝在輪子或腳輪14上，從理論上講，如果地面33非常平，輪子做得非常精確，則可以保證捲軸16的軸線精確地垂直定位。而實際上這種精確定位是不可能做到的。因此圖3b中示出了獲得這種垂直定位的一種方法。每個運輸車11在其兩則具有一對支撐滾珠柱25，大致在接頭器下方的地面33上裝有斜道36。當運輸車的前輪14移到斜道36上時，支撐滾珠柱35與導軌37配合，運輸車11兩側各裝有一根導軌37。導軌37在運輸車11的運動方向上傾斜。當運輸車11移動時，支撐滾珠柱35和導軌37的作用是將運輸車11的後輪或後腳輪14從地面33升起離開地面。因此運輸車及車上的捲軸16的垂直定位主要由導軌37來確定。
當運輸車向前移動時，支撐滾珠35由圖3b中的位置A移動到位置。
上述系統在運輸車11通過接頭器10的下方移動過程中，運輸車11上的臂15需鎖定在適當位置上。還可用適當的止動裝置使臂15移動到某一確定位置時停止的方法達到捲軸的精確的垂直定位，儘管這種方法不是最優的。
這樣圖3a和3b示出了排成一行的安裝有低捲軸的運輸車的實施例，此實施例是本發明的第一個方面。
如上文參考圖1所描述的，捲筒紙幅然後輸送到印刷單元3去，圖4示出了根據本發明的第二個方面的印刷單元3的一個實施例，此實施例為一捲筒紙雙面膠印機。如圖所示，印刷機有三個框架40、41和42，每個框架上有一對B-B式橡皮滾筒43、44和一對印版滾筒45、46，在印版滾筒外表面形成一個印版，印版分別與橡皮滾筒43、44中對應的一個相接觸即每個框架可包括一「印刷對」。通常印版滾筒和橡皮滾筒具有相同的直徑，但已知還有印版滾筒周長為對應的橡皮滾筒周長的一半的。如圖所示，框架40、41和42緊密鄰接，這種排列使得框架排的尺寸很小。還可以將框架40，41，42間隔排列。捲筒紙幅2繞過輥子47再從每個框架40、41、42上的一對橡皮滾筒43，44之間通過。最好將框架40，41和42基本垂直層疊布置，但也可以基本上水平布置，還可以使框架在垂直於捲筒紙幅方向上做成可移動的。印版滾筒45和46上載有準備印刷到捲筒紙幅2上的圖象，通過橡皮滾筒(「膠印」印刷)轉印到紙幅上。這個過程是公知的。
如圖4所示，捲筒紙兩側設有一個包括印刷介質，例如著墨和潤版傳送裝置48，49，的單元。著墨和潤版傳送裝置48，49可以單獨或一起沿垂直方向移動，並分別包括一斷開機構以便於上述裝置垂直移動(對照裝置48和49)。
當印刷過程開始時，著墨和潤版傳送裝置48，49沿垂直方向運動去和框架40，41和42中的一個套準。著墨及潤版輥50通過能保證正確操作壓力和圖形的機構和印版滾筒進入嚙合狀態。如圖所示，著墨與潤版傳送裝置48，49設在捲筒紙幅2的兩側並為三個框架40，41和42所共用。如果要用框架41印刷，傳送裝置48，49就將著墨和潤版輥50送到與框架41上的兩個印版滾筒45和46接觸的位置上，然後印刷過程開始。在印刷過程結束時，著墨和潤版傳送裝置48，49又回到其斷開位置(圖中件號48所示)。傳送裝置48，49沿垂直方向運動，直到和另兩個框架40、42中的一個相鄰為止。然後著墨與潤版滾筒又與另一個框架40或42上的印版滾筒45、46進入接觸狀態，一個新的印刷過程又開始。
還有一種可能就是框架垂直運動而運載裝置保持靜止不動，但這用機械的方法更難達到，注意這個方案使框架可以「在機」儲存，這比公知的方案更有效。
一個與圖4中的印刷機配套的驅動系統將在下面參考圖5和6描述到。如圖5中的平面圖所示，著墨和潤版運載裝置要裝在一可相對印刷機主機架52移動的支承機架51上，主機架又通過端部支架52a支承滾筒43，44，45和46。著墨與潤版傳送裝置48，49的水平運動機構未示出，但圖4中示出了安裝在支承機架51上的限位器53，用於限定這種水平運動。
支承機架51以及其上的著墨與潤版運載裝置的垂直運動是由支承機架51上安裝的升降電動機54來控制的。電動機54驅動一軸55，此軸橫跨支承機架51並通過傘齒輪56，57和兩個軸58，59聯接。軸58帶動一安裝在主機架52上的小齒輪60轉動，小齒輪60與齒條61相嚙合。同樣，軸59帶動安裝在主機架52相對一側的兩個小齒輪62，63，該小齒輪又分別與對應的齒條64，65嚙合。這樣電動機轉動並驅動軸55，58，59，由此引起小齒輪60，62，63沿對應的齒條61，64，65或上或下運動，由此帶動支承機架51相對主機架52或上或下運動，在這種結構中用了三點安裝，但也可以通過在主機架52上的軸58，59上配置更多的小齒輪，齒條副來實現四點或更多點安裝。支承機架的精確的垂直定位可以通過對電動機54的精確的控制達到，或通過在主機架52上安裝一限位器66(見圖4)達到。限位器66可以是彈簧加載的，這樣當支承機架51移動它時，它便從主機架52中彈出，支承機架51便降到限位器的位置上。很清楚，當支承機架51向下運動時，例如，在圖4中到框架40的工位去;必須將限位器66壓下以允許支承機架通過。
現在敘述滾筒43，44，45和46的驅動機構。事實上，滾筒43，45的傳動裝置和滾筒44，46的傳動裝置相同，下面將只涉及滾筒43和45的傳動裝置。
一軸67沿主機架52向上延伸，並可在主機架上移多，其上安裝有一齒輪68，齒輪68與一軸上安裝的齒輪69相嚙合以轉動，沿軸70延伸有一蝸杆71，蝸杆71與蝸輪72相嚙合。一根軸73固定在蝸輪72的孔內，並通過一支撐件74被支承機架51所支承。在遠離捲筒43，45的軸73的軸端有一氣缸75，氣缸75可使軸73作軸向運動。在軸73的另一端有一離合片76，離合片76與從印版滾筒45延伸出的短軸78上的離合片77嚙合。離合片76，77以及它們的聯接軸73，78穿過主機架52上的一個孔79。在印版滾筒45的端部有齒輪80，齒輪80與橡皮滾筒43上的齒輪81嚙合。
這樣當軸73被氣缸所移動時，就使得離合片76，77進入嚙合狀態，來自軸67的驅動力通過齒輪68，69，軸70，蝸杆71，蝸輪72，軸73，離合片76，77以及短軸78傳送到印刷滾筒，並由印刷滾筒通過齒輪80，81傳遞到橡皮滾筒。
當軸73被氣缸所移動而使得離合片76、77脫離嚙合時，沒有任何動力傳動過來。進一步可認為軸73的這種移動足夠使離合片76離開孔79，使得整個支承機架上的裝置都能夠相對主機架52移到與另一框架相鄰的工位去。這種裝置的優越性在於對處於非工作狀態的框架上的滾筒不輸送任何動力過去，因此可以安全地處置，例如，更換該筒上的印版。因為滾筒傳動機構隨著著墨和潤版傳送裝置運動，所以不可能在滾筒處於非印刷狀態的任意特定時間內偶然驅動它們。
由離合片76、77組成的離合器具有另一作用。離合片76、77構成一個「唯一位置」離合器，使離合器預定了印版滾筒45與相應的驅動系統之間的同步位置。這樣不考慮印版滾筒45的初始位置，它的旋轉將與軸67的旋轉同步。
有時，需要改變軸67與印版滾筒45的同步以相對於主驅動系統提前或延遲印刷圖象。為達到上述目的，蝸杆71被一直線運動致動器82驅動沿軸70移動，此直線運動致動器正常時使蝸杆71在軸70上保持不動。蝸杆的移動使蝸輪72轉動，蝸輪再通過軸73和離合片76、77使印版滾筒相對驅動軸67的位置旋轉。蝸杆71的運動還可來自一電動機或液壓油缸。另一印版滾筒46相對於軸67的運動可以通過相同的方法獲得，可以同時或分別由印版滾筒45的運動來獲得。
著墨與潤版傳送裝置48、49上的著墨與印版滾筒50的驅動系統將在下面參照圖6敘述，雖然圖6是圖4等同的視圖，但為清楚起見，將框架40、41、42省略了，上述傳送裝置由來自升降電動機54的動力驅動支承機架51相對於主機架52運動。
如圖6所示，軸70的一端安裝有齒輪83，另一端安裝有齒輪69，中間為蝸杆71。這些齒輪83與另一軸85上安裝的行星齒輪傳動系84相嚙合。軸85的兩端分別安裝有齒輪86，齒輪86與齒輪87嚙合，齒輪87與著墨和潤板單元內的傳動系統以傳統的方式嚙合。這樣軸70就和軸85聯結在一起了，並和上面參照圖5所討論的驅動軸67聯結在一起，驅動軸67驅動滾筒43、44、45、46，並且還驅動著墨與潤版輥50。
可是，這種同步還依賴於印版滾筒45、46的直徑，並且如果印刷機有兩種不同直徑的滾筒，上述傳動系統只適用於一種直徑的滾筒，而且當著墨和潤版單元48、49移動到帶有不同直徑的滾筒的框架時，整個印刷將失去同步。圖6的方案使用了一種輔助電動機88將動力從行星齒輪傳動系84傳遞到軸85來克服上述問題。輔助電動機88的轉速是受到檢測的，檢測結果輸入一個比較裝置89，此裝置對印版滾筒和輥子90的轉速進行比較(捲筒紙由輥子90之間通過)。這些輥子90同樣也可以與行星齒輪傳動系發生聯繫。如果發現傳動系統不同步，就讓電動機88加速或減速，直到同步為止。這樣電動機88的變速通過行星齒輪傳動系84使軸85改變轉速。
圖6示出了此系統的進一步的特徵，即，驅動印版和橡皮滾筒的軸67由印刷單元外面延伸的軸91所驅動。這樣，對軸67還可附加更多的印刷單元，或如圖6所示，可以聯接一預折頁器92的打孔機或裁切單元的打孔機或切紙機。這些將在後面詳細敘述，但可看到主軸91具有齒輪93，齒輪93再驅動預折頁器92的軸94，軸94又驅動打孔機95，在這一系統中還可加上行星齒輪傳動系96，並配上比較裝置89。
如圖4所示，一對著墨和潤版傳送裝置48、49為三個框架所共有。通常，三個框架可以在它們的印版滾筒上具有不同的圖象，或者甚至滾筒的直徑不同。通過更換框架的方法，可以改變印刷長度。另外的方案也是可行的，圖7中示出了一個實施例，其中包括四個框架100、101、102、103，每一個都與圖4中所示的框架40、41、42相似，捲筒紙幅2由框架100、101、102、103當中通過，設置有四個著墨和潤版傳送裝置，上方的一對104、105用於上方的兩個框架100、101，下方的一對106、107用於下方的兩個框架102、103。通過這種方法，例如，有可能用相同直徑的印刷滾筒來印刷兩種不同的顏色，而仍保留改變圖象和/或重複長度的可能性。同樣，如圖7所示，支架上的滾筒可以有不同的直徑，例如，框架100、102上的滾筒的直徑比框架101、103上的滾筒直徑小些。圖7中所示的印刷單元，除了上面所討論的配置了四個框架外其它與圖4中的印刷單元大致相似，並具有圖5和圖6中所敘述的類似的傳動系統，因此對圖7的機構的進一步的詳細說明將省略。
這個系統的一個特點是增設了附加框架，以及在可能時附加的著墨和潤版傳動系48、49，這樣就增加了不同的印刷作業的數量。
以上參照圖4至圖7所敘述的實施例中的著墨和潤版單元是相對於一排垂直疊置的框架作垂直運動。同樣，也可以水平設置，即框架排成水平的一排，著墨和潤版單元相對於這些框架運動，並在框架上進行印刷。可以採用一個或兩個著墨和潤版單元，印版滾筒以及著墨和潤版單元的驅動仍同所描述的垂直單元(示於圖5)一樣。區別僅在於可以用同主動力軸平行運轉的水平動力軸來帶動印版滾筒。從主動力軸傳過來的動力通過一垂直軸輸入，該垂直軸通過兩對傘齒輪連接主動力軸和水平軸。
如以上所述，整排框架是固定的，而著墨和潤版單元則是可動的。由於本發明是靠相對運動，故也可以使著墨和潤版單元固定而使框架排運動。使框架運動可以採取任何方式，如輥子，導軌，或氣壓千斤頂，框架上的印版滾筒的運動可以通過參照圖6所描述過的單齒離合器來實現。採用可動框架的優點在於著墨和潤版單元是固定的，因此，系統的傳動也是固定的。但是，通常人們都認為使框架運動要比使著墨和潤版單元運動困難。
圖8和圖9所示為本發明的另一個實施例，它所涉及的就是固定的著墨和潤版單元及運動的框架。這個實施例具有4個框架111，112，113，114，它們形成一個轉盤115。如圖8所示，每個框架都有一對印版滾筒116和一對橡皮滾筒117，它們的形式同圖4所示實施例中的框架40、41、42的印版和橡皮滾筒基本類似。但是，從圖8中可以看出，框架111，113的印版和橡皮滾筒116、117要比框架112、114的印版和橡皮滾筒116、117小。這就使得框架111，113和框架112、114具有不同的點重複長度。
捲筒紙2通過輥子118，119進入印刷機，並通過轉盤115的四個框架111，112，113，114中的兩個112，114沿一水平路線運動。該轉盤可旋轉地支撐在一個機架120上，第二機架121則支撐著一個或兩個著墨和潤版單元122(從圖9中可以更清楚地看到一個著墨和潤版單元)。當裝有一個著墨和潤版單元時，它最好位於轉盤115的捲筒紙輸入一側。當裝有兩個著墨和潤版單元時，它們通常位於轉盤115的相對兩側，以使得框架111，113或框架112，114能被驅動。
圖8和圖9所示的印刷機可以以幾種形式中的一種工作。例如，可以僅用框架114進行印刷作業，框架112可以準備另一種不同的印刷作業。當用框架114的印刷作業完成後，框架114上的橡皮滾筒117可以捲筒紙2上移開，並且停止對該框架的驅動，然後將框架112上的橡皮滾筒117移到同捲筒紙相接觸，並驅動框架112。然後就可以用框架112進行印刷作業而框架114進行準備。如果框架112和114具有相同的印刷重複長度或印刷直徑，就可能用框架112和114一前一後地進行兩種顏色的印刷。
要改用框架111，113進行印刷時，一個馬達123帶動轉盤115，使其在機架120上轉動90°，這樣框架111，113就對準了捲筒紙2。轉盤的準確定位可以分級實現(圖中未示)。轉盤115的這種轉動意味著捲筒紙2必須斷開以從一對框架轉換到另一對框架上。因此，本實施例就不如圖4所示的實施例優越。如箭頭124所指，轉盤115可以按需要順時針轉動或逆時針轉動。
現在來敘述圖8和圖9所示實施例的驅動機構。參見圖9，一個軸125(此軸可以聯接到如參照圖6所討論過的整個印刷系統的驅動系統上)通過齒輪126帶動一個軸127，再通過齒輪128帶動一個著墨和潤版單元122的驅動機構129。驅動機構129可以是同參照圖6所敘述過的機構相類似，即傳動可以通過行星齒輪130來實現，行星齒輪則靠一個附加馬達131來動作以達到驅動的同步。
軸127上還有一個齒輪132，它同一個蝸杆133連接，蝸杆133再同一個蝸輪134作用。這個蝸輪轉動一根軸135，它的一端是一個線性致動器136，另一端是一個離合器137。離合器137同一根軸138相聯，這根軸帶動框架111，112，113，114之一上的印版滾筒116。這樣，本實施例的驅動大致上同參照圖5所敘述過的類似，因此它的操作就成為顯而易見的了。
如圖9的右面所示意畫出的，軸127也可以伸向轉盤115的另一側，以驅動另一個著墨和潤版單元(圖中未示)。
圖4(或圖7或8和9)所示機構的一個進一步改進是關於滾筒在框架40，41，42(100，101，102，103或111，112，113，114)內的安裝。顯然，如果滾筒以常規方式安裝，每次改換框架時，都需要花費時間精確地調整印刷位置。因此，本發明的第三方面是關於一個能夠容易地將橡皮滾筒移到或移離它們的精確接觸位置的機構。當它們接觸後，就可以進行印刷了。當它們移離接觸後，它們就不會妨礙下一步，例如採用別的框架的印刷。還有，可以把一個框架從印刷位置移開，而用另一個帶有不同尺寸滾筒的框架代替它，並快速方便地進行精確的運動中定位。以這種方式，就能用最少的停機時間對機器進行多次改換。
圖10所示為這種系統的一個實施例，用於將橡皮滾筒43，44移到或移離同捲筒紙和與它們相鄰的滾筒的接觸。實線表示滾筒在印刷時的位置，虛線表示不印刷時的位置。一個橡皮滾筒44由嚙合在一起的齒輪79，80(見圖5)推到同與其相關聯的印版滾筒46相接觸，同時還靠在另一個橡皮滾筒43上(捲筒紙就被咬入橡皮滾筒43和44之間以保證印刷時的良好接觸)。然後，橡皮滾筒43靠在它的印版滾筒45上。通常，在安裝橡皮滾筒43、44時留有一個很小的間隙，因此當橡皮滾筒44被推到同與其相鄰的滾筒接觸時，由於同與它們相關聯的印版滾筒和與它們共同作用的橡皮滾筒之間的接觸壓力，兩個滾筒都會自動地自我定位在其精確的印刷位置上。
要使橡皮滾筒43，44接觸，它們中的一個(圖10中的滾筒44)應是可動的，它們的軸在位置B和A之間運動。這可以這樣來實現，例如將滾筒的端頭安放在支撐件的一個槽內，槽的一端對應於在位置B的滾筒軸，另一端被加工成能使滾筒軸在位置A時在該槽兩側有一自由度。在不印刷時，滾筒軸被一個加載的活塞140推向位置B，即虛線表示的橡皮滾筒44所在的位置。這時，橡皮滾筒44同它的印版滾筒46和另一個橡皮滾筒43也都脫離了接觸。
另一個橡皮滾筒43安裝在一個擺動支撐件141上，擺動支撐件141使得滾筒軸能在一個大孔(圖中未示)中沿一限定的弧線運動。這個孔的邊緣不影響橡皮滾筒43同印版滾筒45接觸時的軸的位置，但卻限制了它移開印版滾筒時的移動量。這樣，當橡皮滾筒44運動到位置B時，橡皮滾筒43和印版滾筒45之間就能產生一個間隙，而且由於橡皮滾筒43能隨滾筒44而運動，在橡皮滾筒43和44之間也能產生一個間隙，但又不能遠至脫離接觸。類似功能也可以通過在一個槽內安裝橡皮滾筒43的支撐件來實現，既能使它同印版滾筒45接觸，又限制了脫離開印版滾筒的移動。如果沒有東西使橡皮滾筒43保持同印版滾筒45的接觸，它就會在一個使其分離的力(可以由重力提供)的作用下在它的擺動支撐件141上作分離運動。使其分離的力要求不超過一個臨界值。如果作用在輥子43上的重力(或其它的力)超過了這個值，這個分離力就會被作用在擺動支撐件141上的一個彈簧142或其它的偏置裝置(例如氣缸)來減弱。
如圖10所示，橡皮滾筒44也安裝在一個機架143上，機架143同一個槓桿144連接在一起，槓桿144可繞點145轉動。當槓桿144通過例如一個氣壓系統146而向圖中實線所示位置運動時，一個力就施加到橡皮滾筒44上，並使得它的軸克服活塞140的壓力離開位置B運動到位置A(即印刷位置)。橡皮滾筒44抵住它的印版滾筒46，同時還同另一個橡皮滾筒43接觸，並使得它也移動到同另一個印版滾筒45接觸。靠兩個橡皮滾筒與它們相鄰滾筒之間的作用力和使它們移動到位的受控的力就可得到最後精確的定位和壓力(而不再靠它們的安裝槽或孔則的作用)。
這樣，在「開」位置時，靠使滾筒中的一個移到或移離一個印刷位置的裝置及使另一個滾筒在一限定距離內由於力的反作用而隨動的裝置，在「關」位時，靠槽或孔的限制，即便在印刷時換上一個不同的框架也能很快很容易地實現印刷的脫離接觸和再接觸。這就是說，該系統能實現壓力裝載和自動定位。理想地，滾筒應在一連續表面上作業，這最好通過滾筒支承(將在以後討論)來實現。
因此，參照圖4至圖10所討論的機器能實現連續印刷，而且使得在更換框架時能快且容易地按所要求的精度定位。這對縮短停機時間來說是非常重要的。圖4所示機構特別適用於單色印刷(包括黑色)。它也適用於彩色印刷，雖然此時會由於公用的著墨和潤版傳動系造成困難，此時需要有多個的框架及著墨和潤版傳動系。
圖11和圖12所示為特別適用於本發明的滾筒設計。每個滾筒都有一個給定尺寸的筒芯150，在筒芯上可以根據需要裝上不同厚度的輪緣單元。圖11所示為一個裝有較厚的輪緣單元151的滾筒，圖12所示為一個裝有較薄的輪緣單元152的滾筒。更換輪緣單元就可改變滾筒的有效直徑而不必從印刷機上取下筒芯150。輪緣單元151，152是抗腐蝕的(否則潤版液中的酸性膠會腐蝕它)，而取下輪緣單元後也就很容易進行維修。
見圖11和12，輪緣151，152上有一印版153，它靠夾子154，155固定，使印版153圍繞繃在滾筒上。從圖11和12中還可見到滾筒端部的端環156和卡緊裝置157，用以將輪緣單元151，152固定在筒芯150上。環156還起到一個支承件的作用，以保證如前所述的滾筒的平穩轉動。應注意，環156要比輪緣單元151，152稍厚，這樣它們的外徑向表面就完全與印版153的外表面對應了。
當捲筒紙印刷完後，本發明的又一個方面就要起作用了。在大多數情況下，成捲筒紙形式的紙的摺疊是很難的(雖然可能實現一種或幾種縱向摺疊，這將在下文敘述)，但是在捲筒紙印刷機輸出處裝上少數的幾種複雜的摺疊系統是可能的。另一方面，摺疊紙頁的技術有很多種，例如門式摺疊，多層橫向摺疊和縱向摺疊，圖13和14所示為其中的兩種。
圖13所示為一種被稱作刀式折頁機的機構，在該機構中，紙張160在一對反向旋轉的輥子161，162上面通過。當紙張160固定在該位置時，一個刀163向下運動迫使紙張160進入「輥縫」164，紙張就被牢靠地摺疊起來。然後紙張160從輥子161，162之間向下拉出作下一步用途。刀163通常連接有一個光電管或類似的檢測器以檢測刀下面是否有紙160。這樣，摺疊作業就與紙張的到達折頁器同步起來，而不是與前一工序的印刷作業同步。
圖14所示為一種被稱作柵欄式折頁器的機構，在該機構中，紙張170在第一對反向旋轉的輥子171，172之間通過，它的前端碰到一個斜面173。輥子171，172的作用迫使紙張170沿斜面173向上，直到其前端碰到一個擋板174，擋板174的位置是根據所需的摺疊位置決定。當紙碰到擋板174後，它就不能繼續沿斜面向上運動，所以輥子171，172的作用迫使紙張170進入輥子172和另一個輥子175之間的輥縫。這就使紙產生了準確的摺疊，然後，由於輥子172和175的作用，它又沿另一個斜面176向下運動直到碰到另一個擋板177。在這個位置，紙張170受到輥子175和178的作用，它們之間的又一個輥縫使得紙張又一次被摺疊。還可以使紙通過輥子179之間的穿孔輥縫在摺疊後的紙的縱向穿孔。這樣，圖14所示的系統就能進行連續橫向摺疊和對紙張的穿孔。設置幾個這種帶有一個或兩個斜面的單元，就能實現任何數量的橫向折頁。如果改變一臺柵欄式折頁機和另一臺柵欄式折頁機之間紙張的運動方向，縱向和橫向的摺疊就都能實現了。然而，一般第一次摺疊都是橫向摺疊，否則就需要附加的設備。同樣，紙張170的摺疊是根據它到達折頁機的時間決定，而不是根據印刷作業的時間。
也可採用一種方式和柵欄式組合的折頁機。
現在參看圖15和16，從一臺捲筒紙印刷機(例如圖4所示的)上出來的捲筒紙2被一個切紙刀裝置180切成單張紙。圖15是該裝置的透視圖，從印刷機2出來的捲筒紙2先由一個杆6使其轉過90°，這已參照圖1敘述過。當然，這不是必須的，捲筒紙到達切紙刀裝置180的路線也可以如圖15中虛線所示那樣是直的。切紙刀裝置180可以由一個與印刷機構公用的驅動軸驅動，如參照圖6所敘述過的，即圖15和16中的切紙刀裝置180相應於圖6中的元件91。還可以設置一個如參照圖1所敘述過的乾燥器單元。當切紙刀裝置180將捲筒紙2切成紙頁(單張紙)後，它們就通過一個折頁機181，該折頁機可以是例如圖14所示的那種柵欄式折頁機，也可以採用圖13所示的刀式折頁機。應注意的一件事是，從印刷機出來的捲筒紙的速度可能要大於已知的紙張摺疊系統能夠處理的速度，所以可以將流送過來的紙張分流到兩個或更多的路線。在這個例子中，系統裝有一個分流器183，所以一部分紙張直接送到折頁機181，而另一部分則分流到另一個折頁機182。在單元184，185處還可以進一步改變方向。這種紙張的雙路處理是公知的，這裡就沒有必要作更詳細的討論了。顯然，根據紙的用途，可以進行任何次數的摺疊。
其實，如以上所述，在進紙系統中第一次摺疊一般都是橫向摺疊。圖16所示為一種第一次就縱向摺疊的簡單方法。這對於不太容易用如圖14所示的柵欄式折頁機處理的薄紙來說尤為重要。從印刷機和(可能的)乾燥機出來的捲筒紙2通到一個三角形的壓紙型機190，因此，當紙從一個滾柱191向下運動到一對導輥192(它們之間有一狹縫)時，紙就被縱向摺疊了。這樣，傳到一個總標號為193的柵欄式折頁機的紙已經被縱向摺疊過一次，因此就不大會在摺疊時出現錯誤。同樣，在捲筒紙進入柵欄式折頁機193之前的位置上應裝配上刀或類似的切紙裝置194。
以上所敘述的都是直接對該紙進行摺疊。但是，為了使橫向摺疊容易進行，也可以在刀或其它切紙裝置194的前面安裝上個橫向打孔機構195。還有，可以通過連續穿孔輪196穿出孔197，這樣就可以用捲筒紙印刷機穿出縱向孔以有利於圖16所示的縱向摺疊。另外，這個穿孔輪196可由參照圖6時所敘述的印刷系統的主驅動軸來帶動。同樣，任何縱向摺疊都可連續進行。由於在摺疊過程中空氣可以從孔中排出，所以穿孔也有助於提高質量。
權利要求
1.一種把捲筒紙原料輸送到捲筒紙加工設備的裝置，包括多個活動拆卷架，每個所述的活動拆卷架具有一個底座，把底座支撐在地上的輪，支撐捲筒的裝置使所述的捲筒可繞它的長軸旋轉，和控制轉動速度的裝置；用來順序接收多個可動的拆卷架的設備的進口；和鄰近所述的進口的一個接頭器，該接頭器用於把在進口處的一個活動拆卷架上的一個捲筒上的捲筒紙接到在進口處的另一個活動拆卷架上的一個捲筒上的捲筒紙上；其中所述的進口具有至少一條導軌，其設置得使其可同每個活動拆卷架上的一個凸臺相互作用，因而在進口處把每個活動拆卷架的一些輪升起離開地面。
2.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述的進口具有一對導軌。
3.根據權利要求1或2的裝置，其特徵在於所述的進口還有另一對導軌，每個所述的活動拆卷架在每一側具有至少一個滾軸，與所述的另一對導軌配合，以限定在進口處每個活動拆卷架的橫向位置。
4.根據權利要求1-3中任一項的裝置，其特徵在於每個所述的活動拆卷架還包括升降捲筒縱向軸的裝置。
5.根據權利要求1-4中任一項的裝置，其特徵在於有用於吊起捲筒紙原料的懸吊裝置，所述的接頭器用於把一個拆卷架上的捲軸的捲筒紙原料的靜止部分與另一個拆卷架上的捲軸的捲筒紙原料接在一起。
全文摘要
把捲筒紙輸送到加工設備的裝置，包括多個活動拆卷架，其帶有底座，支撐捲筒並使捲筒轉動的裝置和控制轉速的裝置，用來順序接收多個可動的拆卷架的設備的進口和連接相鄰拆卷架上的捲筒紙的接頭器，其中所述的進口具有至少一條導軌，其設置得使其可同每個活動拆卷架上的一個凸臺相互作用，在進口處把每個活動拆卷架的一些輪升起離開地面。這種裝置提高了捲軸操縱和接頭系統的效率。
文檔編號B41F7/12GK1045078SQ9010070
公開日1990年9月5日 申請日期1987年5月14日 優先權日1986年5月14日
發明者肯尼思·阿爾伯特·鮑曼, 羅格·弗裡德裡奇·馬斯林, 戴維·格登, 喬納森·希思·裡波 申請人:迪爾格有限公司