輕型高速彩色印刷機的製作方法

2023-05-09 17:05:21

專利名稱：輕型高速彩色印刷機的製作方法
技術領域：
本發明涉及印刷機械，更詳細地說是涉及一種輕型高速彩色印刷機。目前，單張工件的彩色印品一般都是在專門的多印刷頭有套色校準機構的機組上進行的。單張工件的膠印機都為間斷擺動傳水傳墨，勻墨系統龐大，墨盒清洗或調換不方便，不適應快速更換另一種顏色的油墨工作；單印刷頭的膠印機因此不用於彩色印刷，因而也沒有彩色套印所需的精密校準機構。無論是單色印刷機或多色印刷機組，其設計一般是一個部件僅完成一個功能，並且在離合壓機構、前規、側規、墨盒、接紙機構和給紙機構中，均有不少連杆或擺杆等往復運動的零部件，易產生噪音和振動，不適合於高速工作，零件易損壞，機器的動力消耗大。一般印刷機無論是採用偏心離合壓機構還是三點支承式離合壓機構，都需用迴轉方式工作，都有機構複雜，零件加工精度要求高，迴轉部分易磨損的弊病。單張工件的印刷機若採用真空吸送機構輸紙，其給紙頭分為高速連續後給紙和低速間斷前給紙兩類，後給紙給紙頭都有送紙吸咀和壓紙吹咀，其機構複雜，凸輪數量一般均在三個以上。在單張工件的印刷機上。有專門的側規機構給紙張側向定位，並且其工作方向都與輸紙方向垂直，機構複雜，對輸紙到前規定位有幹擾，調整也不方便。單張工件的印刷機必定有前規定位機構，雖然有些機也採用叼紙牙作前規定位，由於叼紙牙是迴轉工作，不利於紙的精確定位；並且叼紙牙均為剛性零件，夾紙時是零件相互衝擊，易損壞。
本發明的目的在於向公眾提供一種能服上述缺點，而且輕便可高速工作的彩色印刷機。
本發明通過調換鋼絲塗布並按連續給墨水方式設計的輕便、可快速裝卸的墨盒，配合本機簡潔精確的校準印版機構，用一個印刷頭就可實現快速換色套印。印刷機的墨盒，接紙輥，輸紙板部件都沒有連杆和擺杆，實現了連續單向迴轉運動。而離合壓機構不但無連杆擺杆，也沒有迴轉部件。本發明的印刷機中沒有專門的前規、側規機構，接紙輥部件在接紙時同時為側規定位；輸紙板在輸紙時並為前規續紙，並輔助側規定位；叼紙牙即為前規。叼紙牙叼紙運動為上下往復，其方向可對紙前端產生一壓平整的力，解決了普通印刷機用叼紙牙作前規定位不太精確的問題。叼紙牙採用彈性另件設計，叼紙為柔性接觸，也解決了普通印刷機的叼紙牙為剛性接觸易損壞的問題。本發明的給紙頭為間斷後給紙工作，每個工作拍節與印刷頭同步，僅有三種凸輪，吸咀的運動軌跡由垂直分紙和斜前遞紙組成，吸咀同時承擔分紙吸咀和遞紙咀的功能，與普通印刷機的給紙頭相比，凸輪數量減少，機構簡化，運動軌跡合理。本給紙頭取消壓紙吹咀及其凸輪後，也可以用於前給紙。由於給紙頭與印刷頭同步工作，調整給紙頭主動軸與其輸入皮帶輪的相對迥轉位置，即可調整紙到達叼紙牙的時間。本發明印刷機的主要輥組的支承和固定採用在牆板上專門的螺栓螺母頂緊的方式，外滾筒迥轉，芯軸不轉，不但有利於採用滾珠軸承密封潤滑，便於維護和安裝，並且大大減少了運動零件的重量，減少了主電機動力消耗。由於運動零件的轉動慣量小了，並基本上實現了單向迥轉運動，為齒形皮帶輪精確同步工作提供了保證。本發明採用齒形皮帶柔性傳動，不但可降低製造成本，而且也可大大減少運動噪音。本機的印版固定採用雙面不乾膠粘結，與本發明的印版套準機構配套，也簡化了印版筒的設計。
本發明的設計原理及結構細節從本說明書附圖
中給出圖一是用本發明設計的平版膠印機的原理圖；圖二是本發明印刷機的印板校正系統和支承結構剖視圖；圖三是本發明印刷機叼紙牙部件圖；圖四是本發明印刷機的給紙頭工作原理圖。
下面結合說明書附圖進一步說明本發明的結構原理主電動機1、通過齒形皮帶輪2、5、6、8和雙面齒形皮帶3帶動收紙鏈主動滾筒4，壓印滾筒7和移印滾筒8同表面速度迥轉。
滾筒7另一端的形齒皮帶輪10通過齒形皮帶11、齒形皮帶輪13，帶動印版滾筒1 2同表面速度迥轉，10上的齒形皮帶19，通過皮帶輪14帶動輸紙皮帶主動滾筒15以超越速度迥轉。齒形皮帶輪13和14分別用螺栓固定在12和15上。
輸紙皮帶主動滾筒15通過齒形皮帶16帶動輸紙皮帶從動滾筒17同步迥轉。
用螺栓固定在17上的齒形皮帶輪18通過齒形皮帶20、齒形皮帶輪21、59和24帶動接紙輥22、第二壓紙輥58和固定軸23迥轉。
齒形皮帶26由固定軸23上的齒形皮帶輪25帶轉。26則帶動雙聯齒形皮帶輪28迥轉。雙聯齒形皮帶輪28可在活動軸29上轉動，並可隨29在弧形槽板27上以25的軸線為園心擺動，在一定範圍內適應紙張的尺寸變化時給紙頭位置的變化。雙聯齒形皮帶輪28通過齒形皮帶30，和調節齒形皮帶輪32，帶動給紙頭31與印刷頭同拍節工作。可調節32與31相對角度來調整送紙提前量，以保證紙準確送達叼紙牙上。
印版滾筒12上的齒形皮帶輪13還通過齒形皮帶33，帶動中間軸34和齒形皮帶輪35、齒輪36迥轉、齒輪36與墨盒上的齒輪37嚙合將動力傳給墨盒系統。中間軸34同時也是本機手動輸入軸。
固定在給水輥38上的齒輪37與齒輪36嚙合輸入動力。齒形皮帶輪3 9通過齒形皮帶48，同步齒形皮帶輪40、43、49、47、平皮帶輪45，帶動著水著量輥41，勻水勻墨輥42，給墨輥50，第二勻墨輥46和第一勻墨輥44迥轉，皮帶輪40、43、49、47、45分別固定在輥41、42、50、46、44上。各輥的表面速度與印版滾筒相同。
升降電動機62，通過鏈輪63、65和鏈條64帶動提升軸66轉動。固定在軸66兩端的鏈輪67通過提升鏈69拉動在垂直導軌70中活動的小車71升降。68為鏈69的轉向滑動支承塊。62、63、64、65、66、67、68、69、70和71組成了本機的給紙提升機構。
72為收紙機構的升降電動機，收紙提升機構機械系統與給紙提升機構完全相同，僅控制系統不同。
收紙鏈主動滾筒4通過收紙鏈76帶動收紙鏈從動滾筒77，組成了本機的收紙鏈系統。
本機的墨盒則由輥38、41、42、44、46、50皮帶輪39、40、43、45、47、49，齒輪37，固定側板56，活動側板55，上聯接板54，微型氣缸53等主要部件組成。墨盒為一個可拆換部件，更換墨盒即可換色工作。當接到訊號「給墨」時，墨盒控制電磁閥向微型氣缸供氣，氣缸活塞杆推動活動側板55下降，使支承在55上的輥42、44和46分別與輥41、50和38接觸，將墨和水傳給印版。
墨輥50、板簧78和安裝於板簧78與螺紋墨輥50接觸母線之間的鋼絲79組成了給墨系統的墨斗。當輥50旋轉時，鋼絲79在50表面刮出一層均勻的墨膜，通過勻墨輥44、46進一步將墨膜勻開傳出。調整板簧78對鋼絲79的壓力，或更換鋼絲79的直徑，即可調整墨的輸出量。
水輥38、板簧52和安裝於板簧52與水輥接觸母線之間的鋼絲51、以及給水箱81、水盆80組成了本機給水系統。水輥38從水盆80中將水帶出，鋼絲51在輥38上刮留一水膜，再通過輥42將水傳出。調整板簧52對鋼絲51的壓力，或者更換鋼絲51的直徑，即可調整水的輸出量。水箱81給水盆補水，可採用虹吸式穩定液面。
由於墨斗和水鬥給出的已是均勻的油膜和水膜，其後的勻水勻墨輥數量大大減少，墨盒重量減輕，方便於拆換。
平版膠印機的印刷頭由印版滾筒12，移印滾筒8和壓印滾筒7組成。凸版印刷機則無移印滾筒。印刷頭的「Ω型板離合壓機構」則由「Ω」形板簧74和薄型氣缸73組成。74在滾筒12和7的中心連線的中垂線上。板簧74一端固定在牆75上，一端與活動滾筒8的支承軸連接，滾筒8的軸不轉，但可在牆版75的長孔中滑動。當接到「合」的命令時，高合壓電磁閥給固定在牆板75上的氣缸73供氣，氣缸活塞杆壓迫板簧74中部，使弧形板簧變形伸長，將滾筒8壓至與滾筒12和7壓合。調整活塞杆中的螺栓，即活塞杆伸出長度可調整壓合力。當接到「離」的訊號，氣缸排氣撤消壓力，板簧74恢復原形，將滾筒8後退，實現滾筒分離。
輸紙皮帶滾筒7、齒形皮帶20、齒形皮帶輪18、22、接紙輥22與第一壓紙輥57、固定在牆板75上的橡膠彈簧82、第二壓紙輥58組成了本機的「雙平行軸接紙定位機構」。接紙輥22上兩側有凸輪，每轉一圈將第一壓紙輥57抬高一次，橡膠彈簧82則將輥57下壓，以保持凸輪與57上的滾圈接觸。本機設計為壓印滾筒7每轉一圈，給紙頭31送來一張紙，為間斷給紙。紙送到接紙輥22上部時，22將57抬起，紙進入兩輥中間，22繼續旋轉，57壓下，將紙以比印版滾筒表面速度有一超越量 的超越速度前進。由於給紙頭為適應高速印刷工作，吸咀前後送紙的擺動距離小，紙堆與接紙輥22與壓紙輥57壓合的母線距離就小，因此接紙輥22的直徑也小。只有增大輥22的轉速才能保證輥表面所需的超越速度。但22每轉一圈，就抬57一次，給一張紙的過程22將會多次抬75，因此本機設置了第二壓紙輥58，第一壓紙57與第二壓紙輥58之間的距離小於輥22上凸輪園周運動部分的周長，使接紙輥22第二次抬壓紙輥57時，紙已被壓紙輥58和輸紙滾筒17接走。17和58表面設計螺旋線槽，方向相反，在接紙同時可對紙產生一側向推力，將紙推向側規定位板定位。
輸紙滾筒15、17、齒形皮帶16與壓紙輪架60、壓紙輪組61，構成了本機的「輸紙定位機構」。齒形皮帶16為本機主傳動中的一環，應保證在本機傳動鏈中前後部分的速比，皮帶背面還要將紙按接紙輥22表面相同的超越速度前進，給本機的叼紙牙作前規定位續紙。這是本輸紙定位機構設計的關鍵。
所述的印版校正系統為「Ω」弧形板86一端固定在印版滾筒12的端面，一端固定在齒形皮帶輪13上。鬆開固定螺栓88，然後旋轉13上的調整螺栓87壓迫86的中部，86因變形弧度減小而伸長，使12相對13繞固定支承軸83旋轉了一個小角度。由於本機採用雙面膠固定印版技術，這樣，印版也隨滾筒轉了一個角度實現了前後調整。調整後，用88將13重新固定。
軸83用頂緊螺栓84、螺母85在牆板75上左右頂住固定，調整兩側84的位置，即可實現印版左右調整。
在本發明中，印刷頭其它兩個滾筒，收紙鏈兩個滾筒，輸紙皮帶兩個滾筒均為與12一樣採用相同的支承方式，使轉動部件的轉動慣量減少，降低了主電動機的功耗。而且，任何一個滾筒都可在不拆散整機的情況下單獨取出維護。採用這種支承方式，軸承在滾筒軸承座內可密封用幹油潤滑；而本機的其它小輥支承全部採用無油潤滑軸承，因此在日常使用中不用再加油，維護工作量大大減少。
所述的叼紙牙系統中91為叼紙牙板簧，呈圈狀固定在小軸90上，小軸90可沿直線滾珠軸承92上下往復運動，但不能轉動。叼紙擺杆89隨壓印滾筒7一起轉動。與普通膠印機一樣擺杆89端部的滾子碰到牆板上的凸輪時，擺杆89轉動。固定在擺杆89上，端部插入小軸90下部槽中的彈性擺臂93撥動小軸90向上運動使叼紙牙板簧91張開接紙。89脫離凸輪後，在夾紙彈簧作用下，93向下拔動90，板簧91與壓印滾筒7開口的邊沿將紙夾持。板簧91向下運動時，可將紙前端壓整齊，使前規定位更精確。
由於板簧91和擺臂93均為彈性件，使高速工作夾紙時的衝擊力得到緩衝，另件不易損壞。
所述的給紙頭由主動軸94和從動軸96旋轉、帶動凸輪擺杆機構工作。94與96的速比為2∶1，通過一對齒輪傳動。96與印刷頭的速比為1∶1，即一個印次送一張印品，為間隙遞紙。
94上的凸輪95轉第一周，帶動吸咀支架100向下然後向上往復一次，支架上的吸咀106作分紙運動。此時，軸96上的凸輪97工作在園周段，擺杆98不動搖杆99也不動。支架100下壓時，100上的凸塊頂開吹紙壓咀支架102上的滾輪103，使吹咀105後擺離開紙面；當100向上運動時，102在彈簧104的作用下拉回紙面壓紙。設計和安裝上應使106上升時105切入第一與第二張紙之間。
當94第二周下壓時，凸輪97壓擺杆98向給紙方向擺動，使99和100也都向前擺動。在此半圈內，吸咀106在凸輪95和97的協同作用下向斜下方運動送紙，至最遠點將紙放開。95和97繼續迥轉，106斜上方運動回到開始工作位置。在106斜前擺時100上的凸塊與103脫離，因此105在拉簧104的作用下保持在壓紙位置直至第二個工作拍節開始。彈簧101的作用是使98時刻與96靠緊。彈簧107的作用是使支架100保持在起點工作位置。
本發明的印刷機與普通印刷機相比，機構數量和零件數量大大減少，機構簡潔，適合於高速工作，使用可靠性高，維護方便，節能，噪音小。本發明使單印刷頭的印刷機可印刷彩色印件，機器功能價格比高，將有很強的市場競爭能力。
本發明的設計方法可用於各種規格單印刷頭或多印刷頭的平版印刷機、凸版印刷機和凹版印刷機。
權利要求
1.一種輕型高速彩色印刷機，其特徵在於給墨給水系統為可與主機體整體分離的部件，並且給墨和給水採用綱絲刮刀塗布，連續給出。如鋼絲79被L型板簧78壓在螺紋墨輥50的外表母線上，組成給墨盒；水輥38，L型板簧52，壓在38和52之間的鋼絲51、水盆80、獨立的水箱81組成給水系統。38部分浸沒在水盆80的液體中，鋼絲刮下多餘的液體可流回水盆，81給水盆補給水，穩定液面，可單獨折卸。本給水系統也可用於稀油墨印刷的印機。該墨盒的動力，由墨盒上某一輥上的齒輪與主機上與主傳動系統聯動的軸上的齒輪嚙合傳入。墨盒內各輥的傳動則以一條齒形皮帶及各輥上的齒形皮帶輪聯動。墨盒的給停墨則用氣缸53拉動在活動側板55上支承的輥位移，使輥間脫離接觸。
2.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於機電一體化的「Ω形板離合壓機構」由Ω形彈簧鋼板74，薄型氣缸73組成。74一端固定在牆板內側，一端上支承住需移動滾筒的芯軸。活塞73固定在牆板75外側，活塞杆通過75上的孔可壓迫74的弧型拱的中部，使74變形而伸長。73活塞杆中心的螺栓，旋出或旋進可調整活塞杆伸出長度，即可調整弧型板變形伸長的距離即離合壓距離。
3.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於其「Ω型板簧印版前後校正系統」一端固定在印版滾筒12的端面，一端固定在傳動輪13上的Ω型彈性板86，中部被13輪幅上的調整螺栓87壓迫，當旋轉87時可改變86的長度，使印版滾筒12相對傳動輪13繞中心軸旋轉，位置產生變化，由於印版與印版筒12固定，即調整了印版的前後位置。調整結束後12與13可用螺栓88固定。
4.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於主輥的支頂式支承及印版左右調整方式。本機的主輥如滾筒12經軸承在芯軸83上迴轉，傳動齒輪直接與筒體固定，芯軸則由左右牆板75上的頂緊螺栓84和螺母85頂緊支承。調整左右頂緊螺栓位置，可改變筒體在機架上的位置，即改變了印版的左右位置。
5.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於其「直線運動的叼紙牙」叼紙牙91為一彈簧片呈園形固定在可上下活動的小軸90上。當壓印滾筒7迥轉，筒上的擺杆89接觸到牆板75上的凸輪塊時，89迥轉一角度；89上的彈性擺臂93插在90下端孔槽內則撥動小軸90向上運動，91上的叼紙部分與滾筒7母線上的開口邊沿離開，由輸紙機構將紙送入並頂住叼紙牙定位。壓印滾筒繼續轉過一角度，擺杆89端頭與凸輪塊脫離，在擺杆拉簧的作用下回位轉動，彈簧擺臂93撥動軸90向下運動，叼紙牙91壓迫紙的前端進一步定位準確，並將紙夾住。小軸90上下運動的方向與壓印滾筒外表切線方向不大於90°，應儘量小。
6.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於其「多功能的輸紙、定位機構」由輥15和17，齒形傳動皮帶16組成的輸紙板，其皮帶表面速度設計為壓印輥表面速度為基準的一個超越速度，以保證輸紙板在輸紙時給前規定位續紙，同時輸紙板還是本機主傳動的一個環節，帶動給紙頭和接紙系統給與印刷頭同步工作。
7.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於其「雙軸平行接紙定位機構」接紙輥22，輸紙滾筒17和第二壓紙輥58都平行並以相同的表面速度迥轉，第一壓紙輥57被牆板75上的橡膠彈簧82壓向輥22組成第一接紙輥組，17與58對滾組成第二接紙輥組。輥22兩側有凸輪，凸輪隨輥轉一圈，在一定角度內將第一壓紙輥57抬起，使57與22間產生一個間隙，此時由給紙頭將紙送入。第二接紙輥組上下兩滾筒表面均有方向相反的小導程螺紋槽，在輸紙迥轉過程中，將紙推向側規定位。本技術要求第一接紙輥組與第二接紙輥組之間的距離小於22上的抬紙凸輪園周部分不抬紙工作段的長度，以保證57接紙至第二次被抬起時，紙已進入第二接紙輥組夾持而不失去控制。
8.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於其間斷給紙的三凸輪控制、分紙吸咀與送紙吸咀合一的給紙頭。該給紙頭上下擺動凸輪軸94與前後擺動凸輪軸96以2∶1的速比運動；前後擺動凸輪軸96與印刷頭工作拍節相同，每一印次擺送一張印件。吸咀支架100在搖杆99端部被凸輪95帶動作上下運動，並可隨搖杆99一起前後運動。凸輪95轉一圈，支架100上下動一次。前後擺凸輪97使搖杆99，擺杆98在支架100第一次上下工作時不動，第二次上下工作時前後擺動。支架100上的凸塊在100垂直向下運動時，壓迫壓紙吹咀支架102上的滾子，使102外擺離開紙面，但在100向斜下方送紙時則與滾子脫離接觸，此時102不動，彈簧104使102經常保持在壓紙位置，彈簧101和107使吸咀106保持在開始工作位置。
9.根據權利要求1所述的輕型高速彩色印刷機，其特徵在於其以齒形皮帶柔性傳動為主的傳動鏈如主電動機1通過齒形皮帶輪(或鏈輪)2、5、6、9和雙面齒形皮帶(或鏈條)3帶動收紙鏈主動滾筒4，壓印滾筒7和移印滾筒8以相同的表面速度迥轉。齒形皮帶輪5、6和8分別用螺栓固定在滾筒7、4和8上。滾筒7另一端上的齒形皮帶輪10通過齒形皮帶11，齒形皮帶輪13帶動印版滾筒12以與滾筒7相同表面速度迥轉，10還通過齒形皮帶輪14和齒形皮帶19帶動輸紙皮帶主動滾筒15以設計的超越速度迥轉。滾筒15通過齒形皮帶16帶動輸紙從動滾筒17同速迥轉。用螺栓固定在17上的齒形皮帶輪18通過齒形皮帶20，齒形皮帶輪21、59和24帶動接紙輥22、第二壓紙輥58、固定軸23迥轉。齒形皮帶26由固定軸23上的齒形皮帶輪24帶轉，26則帶動在活動軸29上的雙聯齒形皮帶輪28迴轉，而活動軸29可在弧槽板27上以固定軸23的軸心迥轉和固定，以適應紙張尺寸變化時給紙頭位置的變化。齒形皮帶輪28則通過齒形皮帶30，齒形皮帶輪32將運動傳給紙頭31，使31按印刷頭每一印次送一張紙的拍節工作。印版滾筒12上的齒形皮帶輪13還通過齒形皮帶33和齒形皮帶輪35帶動中間軸34和齒輪36迥轉。墨盒上的齒輪37與36嚙合傳入動力帶動墨盒工作。當給紙頭為前端送紙時，可由第二壓紙輥的齒形皮帶輪直接將動力傳給給紙頭，取消固定軸和擺動軸部分即可。
全文摘要
一種輕型高速彩色印刷機，通過快速更換輕便的連續給出式墨合，和前後、左右印版校正機構，進行多色印刷。本機主運動為單向連續迴轉運動；機電一體化的離合壓機構不但無擺動部件也無轉動部件；各輥支承方式利於軸承密封，方便維修拆換，可減少轉動零件的慣量，減少動力消耗和振動；柔性的主傳動鏈方便了整機的製造，減少了工作噪音。本機的設計方法可用於各種規格單印頭或多印頭的平版印刷、凸版印刷和凹版印刷機。
文檔編號B41F7/06GK1150087SQ9511858
公開日1997年5月21日 申請日期1995年11月16日 優先權日1995年11月16日
發明者扈勝祿 申請人:扈勝祿