刮刀的製作方法

2023-07-19 00:18:26

專利名稱：刮刀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種刮刀，特別是用於計量雕刻表面(engraved surface) 的油墨和塗層的刮刀，該刮刀具有平坦的長形基體和刀片區，該刀片 區帶有形成於基體縱向側部其中之一處的刀刃。本發明還涉及用於制 造刮刀的方法。
背景技術：
在印刷工業中，刮刀特別地用於計量雕刻表面(即，印刷滾筒的表 面)的油墨和塗層在油墨覆蓋滾筒的凹入單元之後，刀片必須在其到 達印刷輥隙(nip)之前擦去過量油墨。在凹版和苯胺印刷中，刮刀的正 確應用是關鍵的。
刮刀為耗材。它們-故周期性地替換。因此如果刮刀具有成本效益 且如果刮刀的處置儘可能地安全，則會是有利的。
目前，刮刀主要有兩種形式，即金屬刮刀和聚合物(非金屬)刮刀。 通常由碳鋼製成的金屬刀片提供以下益處
-它們在薄部段具有優良的剛度；
-即便需要遵守精密公差，它們也易於製造；
-它們能支承非常薄的邊緣；
-它們提供乾淨的刮擦(銳利且乾淨的擦除)；
-它們具有優良的平坦度；以及
-它們並不呈現任何記憶效果。
但是，與非金屬刀片相比，金屬刀片還具有以下不利因素
-它們與待刮表面的摩擦更高；
-它們研磨相對的表面；
4-它們在磨損時形成尖銳邊緣，這是潛在的危險點；
-它們會氧化並因此生鏽；
-刮刀磨損所造成的碎屑會汙染介質；
-它們自身不具有任何密封性質；以及
-材料並不易於獲得。
因此，非金屬刀片提供以下益處
-它們與待刮表面的摩擦較低；
-它們比金屬刀片更安全；
-它們在磨損時並不形成尖銳邊緣；
-它們是非研磨性的；
國它們的碎屑對介質無害；
-材料易於存貨供應；
-材料具有固有的密封性質；以及
-不存在氧化。
但非金屬刮刀也具有不利性質 -它們比鋼更為昂貴；
-它們在薄部段具有較低的勁度模量，這會導致刀片變形，這種變 形妨礙對刮擦過程的精確控制；
-它們具有較差的平坦度並傾向于波狀；
-它們在產生優選邊緣方面引入了額外的製造挑戰；
-它們不能良好地支承薄邊緣；
-由於所需要的材料厚度，乾淨的刮擦受到限制；以及
-材料保持記憶。
使用金屬刀片的主要原因是它們的剛度和平坦度。然而，使用金 屬刀片意味著要容忍安全問題以及其本身與待刮表面的研磨。相應 地，非金屬刀片的使用者關注安全性和低研磨性，卻要忍受刀刃的低 剛度和較差的平坦度。
取決於待執行的任務來優選金屬刮刀或者非金屬刮刀。因此，已提出修改刀片保持架以容納金屬刀片和非金屬刀片兩者，從而可依據 要執行的具體任務來靈活地使用金屬刀片或非金屬刀片。
近來的發展和設計已試圖通過向刀片塗覆塗層和利用不同材料 (鉻和陶瓷)製造輥子的表面來解決這兩種類型刀片的不利方面中的某 些方面。這些措施延長了構件壽命並使得可以有低摩擦值。為了它們 的潤滑性質及防止氧化，還向介質中引入添加劑。
作為一實例，公開JP 4-296556(Toppan Printing Co. Ltd.)涉及塗覆 有油墨趨避材料薄塗層的刮刀，油墨趨避材料為諸如矽樹脂、氟樹脂、 含長鏈丙烯酸基的聚合物、聚烯烴、醇酸樹脂、紫膠、含氟的矽樹脂 等。
此外，已經提出了包括由金屬製成以及由塑料材料製成的結構元 件的某些刮刀設計。
DE 28 23 603(Max D站wyler & Co.)描述了 一種刮刀設置，其包括 具有塑料包層的金屬刮刀。該包層構成刮刀的外表面且在基體區牢固 地連接到刮刀。在刮刀被夾持到刮刀保持架上之前以及當使用者在印 刷機中安裝刮刀時，該包層主要用作保護刮刀的包裝。在刮刀已被夾 持到刮刀保持架上後，該包層的可移除的部分被移除以曝露金屬刀 刃。在刮刀操作期間，該包層的其餘部分用於阻尼刮刀的振動。
US 2,052,679(Wainwright等人)涉及一種用於刮擦凹版滾筒或板 的刮刀。這種刮刀具有由諸如合成樹脂或纖維素衍生材料的塑料材料 製成的工作刀片。整個刮刀可由塑料材料製成，但有利地，塑料材料 在刀刃的短距離內被金屬增強物增強。金屬增強物為設置於塑料刀片 主體的主外側其中之一上的金屬層。
然而，這些設計僅分別減輕了金屬和/或非金屬刮刀的某些具體缺點。

發明內容
本發明的目的在於形成一種屬於最初提到的技術領域的刮刀，這 種刮刀組合了金屬刮刀與非金屬刮刀的優點同時減少或消除了 二者的不利方面。
本發明的解決方案由權利要求1的特徵來規定。根據本發明，刀 片區至少部分地由塑料材料製成，刀刃(即刮刀的與待刮表面接觸的區 域)由塑料材料形成，而基體由增強塑料材料製成。基體的相對的主外 表面由塑料層和設於所述塑料層之間的至少 一個內層構成，該塑料層 由第一材料製成，該至少一個內層由具有比第一材料更高的剛度的第 二材料製成。
因此，刮刀結合了不同剛度的結構構件，而提供了塑料刀刃。可 構成刮刀芯部的剛性內層容納於塑料層之間，刮刀的外表面由塑料材 料構成。由此提供了一種同時為剛性且非研磨性的刮刀。磨損碎屑對 介質無害且刮刀提供了密封性能。由於刮刀的主外表面由塑料材料構 成這一事實，刮刀不會生鏽或氧化且對於使用者而言提高了安全性。
優選地，內層為金屬，例如由鋼製成。或者，內層可由非金屬剛 性材料製成，例如，諸如玻璃纖維或碳纖維。
優選地，刀片區的厚度小於基體厚度。這允許提供帶有平坦刀片 區的剛性刮刀。
有利地，整個刀片區由塑料材料形成，即，內層並不延伸到刀刃 而是存在鄰近完全由塑料材料製成的刀刃的刮刀區。這允許提供非金 屬的刀刃，其具有已知的非金屬刀刃的所有優點且其可類似於已知非 金屬刮刀的刀刃來形成和製造。
或者，內層基本上延伸到刀刃區內，即，刀刃由直接受剛性內層 的相應區域支承的塑料材料構成。刀片區以這樣的方式來設計，使得 刀刃總是由塑料材料構成，即使在刮刀磨損之後。
優選地，內層牢固地附著到塑料層上。這就使得刮刀能夠具有高 的剛度以及高的耐久性。由於牢固附連，作用於外塑料表面上的所有 力可傳遞到剛性基體。或者，內層並不附連到塑料層上而是由於塑料 層的幾何形狀而保持於塑料層內，即塑料層以這樣的方式形成-使得 形成基體保持於其中的保持空間。製造結合了這種塑料層保持形式以及內層到塑料層的牢固附連的刮刀是可行的。
為了將內層牢固地附連到塑料層上，這些元件有利地附著在一 起。這允許在層之間具有較大的附連表面且因此允許最佳地分配將要 在層之間傳遞的力。可使用備選附連機構，諸如鉚釘，或者塑料層以 及金屬基體具有相對應的形式配合表面，例如，相互作用的榫形輪廓。
在本發明的一個優選實施例中，塑料層突伸超過基體的與工作刀 片相鄰的縱向側部且塑料層的突伸區連接在一起。這允許容易地製造 具有塑料刀片區以及金屬基體的刮刀。
優選地，突伸、連接的塑料層構成帶刀刃的刀片區。由此，整個 刮刀可基本上由三個構件來構建，即長形剛性內部主體(芯部)以及塑 料的兩層相同的延伸部分，該兩層具有比內部主體的基部區更大的基 部區，且共同延伸地設於內部主體的兩個相對的主表面，這樣就使得 塑料層的某區域突伸超過內部主體的縱向側部。在連接塑料層的突伸 區之後，形成刀片區，可通過磨削而在刀片區容易地形成塑料刀刃。
有利地，塑料層包括定向聚酯薄膜。具有合適厚度的相對應的薄 膜可以以相對較低的成本在市場上購買到。它們在尺寸上穩定，呈現 高的抗拉強度且尤其很適於被層壓。
或者使用其它的塑料材料，例如用纖維(諸如碳纖維或玻璃纖維) 增強的塑料材料。
優選地，塑料層中各個塑料層的厚度至少達到內層的厚度。塑料 層不僅是金屬芯部的覆層而且也是它們自身的結構元件。特別地，塑
料層中各個層的厚度在0.1至0.5的範圍，特別地在0.15至0.4 mm的 範圍，而內層的厚度在0.05至0.3mm的範圍，特別地在0.1至0.25 mm 的範圍。這些層厚度允許產生同時為剛性且平坦的刮刀。如果刀片區 由兩個相連接的塑料層構成，那麼給定厚度允許形成具有最佳操作性 質的刀刃來計量雕刻表面的油墨和塗層。
對於特殊的目的，可改變層厚度以及層厚度的比例。
根據本發明的刮刀可通過以下方法製造a) 提供具有至少 一個內層的平坦長形芯部；
b) 以這樣的方式在該芯部的相對的主表面上設置兩個塑料層，使 得塑料層突伸超過芯部的縱向側部；
c) 將塑料層牢固地附著到芯部上；
d) 在突伸區中將塑料層附著在一起。
芯部可由具有增強剛度的單個整體元件或由複合元件構成，該復 合元件包括能夠向芯部提供額外機械穩定性的至少 一個增強層。
優選地，塑料層和內層(或芯部)層壓在一起，即步驟c)和d)通過 層壓工藝來執行，即，在層之間提供粘合層且隨後使用壓力和熱將這 些層連接在一起。這有利地通過使未層壓的材料運行經過一組加熱壓 板、加熱輥子和/或帶有封閉熱源的輥子來進行。層壓是具成本效益的 工藝，其允許相鄰層牢固附連以及允許有高的生產率。
或者，可使用可在有待彼此附連的表面上散布的噴膠、環氧樹脂 或者加壓壓煮(autoclaving)處理技術。
通過下文的具體實施方式

和整個權利要求書，將得到其它有利的 實施例和特點的組合。


用於解釋實施例的附圖如下
圖1A是根據本發明的刮刀的第一實施的截面圖2是根據本發明的刮刀的第二實施例的截面圖3A至圖3C是用於製造刮刀的本發明方法的示意圖。
在附圖中，為相同的構件賦予了相同的附圖標記。
優選實施例
圖1示出根據本發明的刮刀的第一實施例沿著垂直於該刮刀的縱 向延伸部分的平面的截面圖。該圖為示意性的；尺寸未按照比例。刮 刀1包括由鋼製成的芯體2以及設置於芯體2兩側上的兩個塑料層3、4。芯體2具有細長形式，其長度對應於刮刀1自身的長度。應當指 出的是可提供給定長度或固定長度(例如，在100m巻上)的刮刀1,該 給定長度適於刮刀將用於其中的機器，固定長度用於切斷合乎需要的 長度。
芯體2的寬度(即，垂直於縱向延伸沿著刮刀的主平面的延伸)為 大約40mm;其厚度為大約0.15 mm。塑料層3、 4的長度對應於芯體 2的長度，即整個刮刀1的長度。它們的寬度為大約45mm,即，略 大於芯體2的寬度。塑料層3、 4由定向聚酯所製成的箔構成。在其 朝向彼此及芯體2的內側上，該蕩設有粘合劑塗層3a、 4a。塑料層3、 4的厚度為大約0.18mm，塗層3a、 4a的厚度為大約0.05 mm。因此， 在基體la區域中所測量的刮刀的厚度為大約0.61 mm。
沿著塑料層3、 4的寬度，它們突伸超過芯體2的兩個縱向側部。 層3、 4的突伸部分在芯體2兩側彼此連接。塑料層3、 4到芯體2以 及到彼此的附連由粘合劑塗層3a、 4a實現，其已與刮刀1的其他元件 一起經歷層壓工藝(參看下文，圖3A至圖3C)。
在芯體2的一側上，以這樣的方式磨削塑料層3、 4,使得形成薄 層區lc,薄層區lc提供斜刀刃5。為此目的，在最前部，塑料層3 的厚度顯著減小，使得薄層區lc的厚度(邊緣厚度)達到大約0.30mm。 另 一塑料層4以這樣的方式被斜切即使得其寬度在與另 一層3的接 觸面處最大。斜刀刃5與刮刀1的主平面之間的角度為大約50。。薄 層區lc的寬度(邊緣寬度)為大約1.5 mm。總之，刮刀1具有三個不同 厚度區，即基體la,鄰近基體la的過渡區lb和薄層區lc，基體la 帶有夾在兩個塑料層之間的金屬層且具有第一厚度，過渡區lb由兩 個相鄰的塑料層構成且具有小於第一厚度的第二厚度，薄層區lc也由 這兩個相鄰的塑料層構成，其中這些層中的一個層的厚度減小，薄層 區lc具有還小於第二厚度的第三厚度。
圖2示出根據本發明的刮刀的笫二實施例的截面圖。而且，該視 圖為示意性的且尺寸未按照比例。第二實施例的基本構造對應於上文關於圖1的所討論的第一實施例。第二實施例的類似構件用對應於圖 1的附圖標記加上10的附圖標記來標註。
刮刀11包括由鋼製成的芯體12以及設置於芯體12兩側的兩個 塑料層13、 14。芯體12具有細長形式，其長度對應於刮刀11自身的 長度。芯體12的寬度(即，垂直於縱向延伸，沿著刮刀的主平面的延 伸)為大約40mm;其厚度為大約0.15 mm。塑料層13、 14的長度對 應於芯體12的長度，即整個刮刀11的長度。其寬度為大約45mm， 即，略大於芯體12的寬度。塑料層13、 14由定向聚酯製成的箔構成。 在其朝向彼此和芯體12的內側上，該箔設有粘合劑塗層13a、 14a。 塑料層13、 14的厚度為大約0.18mm，塗層13a、 14a的厚度為大約 0.05mm。因此，在基體lla的區域中所測量的刮刀的厚度為大約 0.61mm。
沿著塑料層13、 14的寬度，它們突伸超過芯體12的縱向側部， 而層13、 14的突伸部分在芯體12兩側上彼此連接。塑料層13、 14 到芯體12以及到彼此的附連由已與刮刀1的其他元件一起經歷了層 壓工藝(參看下文，圖3A至圖3C)的粘合劑塗層13a、 14a實現。
在芯體12的一側上，塑料層13、 14均被斜切從而形成楔形刀刃 15。楔角達到大約30。。總之，刮刀ll具有基體lla、鄰近基體lla 的過渡區llb和斜切邊緣區llc，基體lla具有夾於兩個塑料層之間 的金屬層，過渡區lib由兩個相鄰的塑料層構成且具有小於基體lla 厚度的厚度，且斜切邊緣區llc也是由這兩個塑料層構成，其具有變 化的厚度。
圖3A至圖3C提供了用於製造刮刀的本發明方法的示意圖，考慮 (例如)上文所述的第二實施例。首先，如圖3A所描繪，長形金屬芯體 12夾於兩個塑料箔(層13、 14)之間。在它們朝向芯體12的內側，箔 設有粘合劑層13a、 14a。箔的寬度超過芯體12的寬度且層13、 14被 設置成使得它們突伸超過芯體12的兩個縱向側部。
之後，芯體12以及塑料層13、 14被層壓在一起。它們運行穿過具有一組加熱壓板、加熱輥子和/或具有封閉熱源的輥子。傳送速度在
0.35 kg/cm2的壓力下達到每分鐘30 cm。溫度適應於所用材料以及待 層壓的層的尺寸，例如大約150。C。在層壓工藝中，兩個層13、 14的 突伸部分以這樣的方式對稱地變形，使得它們接近彼此直到它們設有 粘合劑層13a、 14a的內表面在較大區域中彼此接觸(參看圖3B)。在 層壓過程中，層13、 14由此緊密地附連到芯體12上以及彼此附連。
最後，通過磨削來加工由兩個塑料層13、 14所構成的層壓工件 的外部的其中一個。兩個塑料層13、14^^皮斜切從而形成楔形刀刃15(參 看圖3C)。磨削(或削尖)過程的結果是用以抵靠印刷滾筒的很直的且平 滑的刀刃。
應當指出的是，前文的描述涉及根據本發明的刮刀的僅兩個實 例。但是，刮刀的各種性質或特點可選擇為不同於這些實例的情形。 舉例而言，可改變絕對尺寸以及相對尺寸(寬度、厚度等)以使刮刀適 應特定應用。刮刀的形式，尤其是邊緣區的形式也可適應於具體應用。 同樣，刮刀的內部構件和外部構件兩者的材料可做出不同選擇。取決 於所用材料和它們的尺寸，需要改變表徵上述層壓工藝的參數。甚至 可使用將塑料層附連到芯體上和附連到彼此上的另 一類型的工藝。
如果例如要將這些層中一個層的密度或硬度選擇成不同於另一 層的相應參數，兩個塑料層可由不同材料構成。此外，採用額外的塑 料或金屬層也是可行的，尤其是在基體區中。
總之，應當指出的是，本發明形成了一種刮刀，該刮刀組合了金 屬刮刀和非金屬刮刀兩者的益處，同時減少或消除了二者的不利方面。
權利要求
1.一種刮刀，其特別地用於計量雕刻表面的油墨和塗層，所述刮刀(1；11)具有平坦的長形基體(1a；11a)，帶有在所述基體(1a；11a)的縱向側部的其中一個處形成的刀刃(5；15)的刀片區(1c；11c)；所述刀片區(1c；11c)至少部分地由塑料材料(3，4；13，14)製成，所述刀刃(5；15)由所述塑料材料(3，4；13，14)形成，且所述基體(1a；11a)由增強塑料材料(2，3，4；12，13，14)製成，其特徵在於，所述基體(1a；11a)的相對的主外表面由第一材料製成的塑料層(3，4；13，14)構成，在所述塑料層(3，4；13，14)之間設有由具有比所述第一材料更高的剛度的第二材料製成的至少一個內層(2；12)。
2. 根據權利要求1所述的刮刀，其特徵在於，所述第二材料為金屬。
3. 根據權利要求1或2所述的刮刀，其特徵在於，所述刀片區(lc; llc)的厚度小於所述基體(la; lla)的厚度。
4. 根據權利要求1或3所述的刮刀，其特徵在於，整個所述刀片 區(lc; 11c)由所述塑料材料(3， 4; 13， 14)形成。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的刮刀，其特徵在於，所述 內層(2; 12)牢固地附著到所述塑料層(3,4; 13, 14)上。
6. 根據權利要求5所述的刮刀，其特徵在於，所述塑料層(3, 4; 13, 14)附著到所述內層(2; 12)上。
7. 根據權利要求6所述的刮刀，其特徵在於，所述塑料層(3, 4; 13,14) 和所述內層(2; 12)層壓在一起。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的刮刀，其特徵在於，所述 塑料層(3, 4; 13, 14)突伸超過所述基體(la; lla)的與所述工作刀片(5;15) 相鄰的所述縱向側部，且其中所述塑ifr層(3, 4; 13, 14)在所述突伸 區中連接在一起。
9. 根據權利要求8所述的刮刀，其特徵在於，所述連接的塑料層(3,4; 13, 14)構成帶有所述刀刃(5; 15)的所述刀片區(lc; llc)。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的刮刀，其特徵在於，所 述塑料層(3, 4; 13, 14)包括定向聚酯。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的刮刀，其特徵在於，所 述塑料層(3,4; 13, 14)中各個塑料層的厚度至少為所述內層(2; 12)的厚 度。
12. 根據權利要求11所述的刮刀，其特徵在於，所述塑料層(3,4; 13, 14)中各個塑料層的厚度在0.1至0.5mm的範圍內，特別地在0.5 至0.4mm的範圍內，且所述內層(2; 12)的厚度在0.05至0.3mm的範 圍內，特別地在O.l至0.25mm的範圍內。
13. —種用於製造刮刀(l)的方法，其包括以下步驟a) 提供具有至少一個內層的平坦長形芯部(2; 12);b) 以這樣的方式在所述芯部(2; 12)的相對的主表面上設置兩個塑 料層(3, 4; 13, 14)，使得所述塑料層(3, 4; 13, 14)突伸超過所述芯部(2; 12)的縱向側部；c) 使所述塑料層(3， 4; 13， 14)牢固地附著到所述芯部(2; 12)上；d) 在所述突伸區中使所述塑料層(3,4; 13, 14)附著在一起。
14. 根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述塑料層(3,4; 13, .14)附連到所述芯部(2; 12)上，而且通過層壓而連接在一起。
全文摘要
刮刀，特別是用於計量雕刻表面的油墨和塗層的刮刀，具有平坦的長形基體(1a)和刀片區(1c)，刀片區(1c)帶有形成於該基體(1a)的縱向側部的其中一個處的刀刃(5)。該刀片區(1c)至少部分地由塑料材料(3，4)製成，而刀刃(5)由塑料材料(3，4)形成。該基體(1a)由增強塑料材料(2，3，4)製成。該基體(1a)的相對的主外表面由第一材料製成的塑料層(3，4)構成，而在所述塑料層(3，4)之間提供了由具有比第一材料更高的剛度的第二材料製成的至少一個內層(2)。因此該刮刀(1)結合了不同剛度的結構構件，其中提供了塑料刀刃(5)。這種刮刀(1)同時是剛性和非研磨性的。磨損碎屑對介質無害且刮刀(1)提供密封性能。由於該刮刀(1)的主外表面由塑料材料構成這一事實，刮刀(1)不會生鏽或氧化且對於使用者而言提高了安全性。
文檔編號D21G3/00GK101563227SQ200680056188
公開日2009年10月21日 申請日期2006年8月29日 優先權日2006年8月29日
發明者D·P·塞德羅恩, M·L·坎斯勒 申請人:達特懷勒瑞士科技股份公司