КРАСОЧНЫЙ АППАРАТ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1995 года по МПК B41F31/00 

Изобретение относится к полиграфической технике и предназначено для использования в ротационных машинах высокой и плоской печати.

Известен красочный аппарат печатной машины, состоящий из краскоподающей группы с ее приводом, растирочно-раскатной группы, включающей раскатные валики и растирочно-раскатные цилиндры, приводы их вращения и осевого перемещения, муфты на свободных концах цапф цилиндров, кинематически связанные с приводом осевого перемещения, и накатной группы, включающей накатные валики [1]
Недостатками данного красочного аппарат являются, во-первых, большое потребление энергии для его привода, зависящей от длины валиков и цилиндров; во-вторых, недостаточная эффективность работы растирочно-раскатной группы вследствие задания программы ее работы от привода машины, в то время, как необходимо, чтобы эта программа зависела от вида печатной формы, т.е. от соотношения площадей изображающих и пробельных мест на ней; в-третьих, недостаточная точность регулировки толщины красочного слоя, подаваемого на накатные валики.

Известен также красочный аппарат печатной машины, состоящий из краскоподающей группы, включающей дукторный краскоподающий цилиндр и привод его вращения, растирочно-раскатной группы, включающей валики с эластичным покрытием и растирочно-раскатные цилиндры с жесткими поверхностями с приводом их вращения, кинематически связанным с формным цилиндром, и приводом их осевого перемещения, а также с муфтами на свободных концах их цапф, кинематически связанных с приводом их осевого перемещения, и накатной группы, включающей накатные валики [2]
Недостатками данного красочного аппарата являются также большое потребление энергии для его привода, зависящей от длины валиков и цилиндров, недостаточная эффективность работы растирочно-раскатной группы вследствие задания программы ее работы в зависимости только от работы привода машины, в то время, как необходимо, чтобы эта программа зависела от соотношения площадей изображающих и пробельных мест на различных применяемых формах.

Целью изобретения является уменьшение энергопотребления красочным аппаратом и повышение равномерности красочного слоя на накатном валике.

Это достигается тем, что в красочном аппарате печатной машины, состоящем из краскоподающей группы, включающей дукторный цилиндр и привод его вращения, растирочно-раскатной группы, включающей валики с эластичным покрытием и растирочно-раскатные цилиндры с жесткими поверхностями и с приводом их вращения, кинематически связанным с формным цилиндром, и приводом их осевого перемещения, а также муфтами на свободных концах их цапф, кинематически связанных с приводом их осевого перемещения, и накатной группы, включающей накатные валики, раскатные валики с эластичной поверхностью растирочно-раскатной группы также снабжены приводом их вращения, кинематически связанным с формным цилиндром, при этом привод осевого перемещения связан с муфтами, закрепленными на свободных концах всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы, и снабжен автономным приводным электродвигателем с возможностью регулирования скорости его вращения, а привод вращения всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы выполнен в виде двух параллельных ветвей зубчатых передач, одна из которых кинематически связана с цилиндрами, а другая с валиками, причем делительные окружности зубчатых колес этого привода, закрепленных на валиках, выполнены меньшими, чем диаметры наружных поверхностей этих валиков.

При этом кинематическая связь муфт на свободных концах цапф всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы с приводом их осевого перемещения выполнена в виде наклонных шайб, плоскости которых закреплены под углом к осям их вращения, а их наружные поверхности выполнены торовыми и взаимодействующими с внутренними поверхностями муфт соседних валиков и цилиндров, выполненных в виде подшипников качения, и механической передачи между этими наклонными шайбами и приводным индивидуальным электродвигателем.

Кроме этого, длины валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы выполнены последовательно уменьшающимися на двойную величину их осевого перемещения, начиная от цилиндра, контактирующего с накатным валиком, и кончая валиком, контактирующим с краскопринимающим цилиндром.

Привод дукторного цилиндра может быть также выполнен содержащим обгонную муфту, наружное кольцо которой закреплено, например, на дукторном цилиндре, а внутреннее кольцо свободно размещено на оси этого цилиндра и жестко связано с ведомым звеном водилом приводного кривошипно-шатунно-кулачкового механизма посредством кулисного соединения, кулиса которого закреплена на водиле и снабжена регулировочными винтами, а кулисный камень размещен в пазу кулисы, взаимодействует с регулировочными винтами и шарнирно соединен с шатуном.

Анализ технической и патентной литературы не выявил других технических решений, аналогичных предложенным приводу от индивидуального электродвигателя с регулируемой скоростью осевого перемещения валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы, конструкции механизма, обеспечивающего осевое перемещение цилиндров и валиков растирочно-раскатной группы, в виде наклонных шайб, взаимодействующих с внутренними поверхностями муфт, закрепленных на свободных концах цапф этих валиков и цилиндров и выполненных в виде подшипников качения, выполнению валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы с длинами, последовательно уменьшающимися, конструкции привода дукторного цилиндра, удачно заменяющего храповой механизм.

Существенные отличия заявляемого решения и заключаются именно в этих признаках.

На фиг. 1 и 2 показана схема заявляемого красочного аппарата; на фиг.3 конструкция муфтового соединения для механизма осевого перемещения валиков и цилиндров; на фиг. 4 кинематическая схема предлагаемого привода дукторного цилиндра.

Красочный аппарат печатной машины содержит (фиг. 1) краскоподающую группу, содержащую дукторный цилиндр 1 и красочный ящик 2, при этом привод дукторного цилиндра имеет индивидуальный с регулируемой скоростью электродвигатель 3, соединенный с ним посредством механической передачи 4. Кроме того, красочный аппарат содержит также растирочно-раскатную группу, включающую краскопринимающий цилиндр 5, валики 6 с эластичным покрытием и цилиндры 7 с жесткими поверхностями. Привод вращения цилиндров 5, 7 и валиков 6 выполнен принудительным от зубчатого колеса 9, закрепленного на формном цилиндре 8 двумя ветвями зубчатых передач зубчатые колеса 10, 11, 12, 13 для привода цилиндров с жесткими поверхностями (10, 12 промежуточные зубчатые колеса, 11 зубчатые колеса, закрепленные на валах цилиндров, 13 зубчатое колесо, закрепленное на цилиндре 5), а также зубчатые колеса 14, 15, 16 для привода валиков с эластичными поверхностями (15, 14, промежуточные колеса, 16 зубчатые колеса, закрепленные на валах валиков 6 эластичными поверхностями). При этом диаметры делительных окружностей зубчатых колес 16 выполнены меньшими, чем наружные поверхности валиков 6.

Привод осевого перемещения валиков 6 и цилиндров 7 выполнен в виде наклонных шайб 17, размещенных на валах 18 (фиг.2), связанных посредством зубчатых передач 19, 20 с индивидуальным электродвигателем 21 с возможностью регулирования скорости последнего. Наружные поверхности наклонных шайб 17 выполнены торовыми. На свободных концах цапф всех валиков 6 и цилиндров 7 закреплены муфты 22, сопрягающиеся с наклонными шайбами 17. Для уменьшения сил трения, сопровождающих взаимодействие наклонных шайб 17 с муфтами 22, последние могут быть выполнены так, как показано на фиг.3. Здесь наклонная муфта выполнена из двух крайних дисков 23 и среднего пазового диска 24. Диски 23 и 24 имеют между собой силовое взаимодействие через шарики 25, заключенные в сепараторы. Это силовое взаимодействие осуществлено гайкой 26 через тарельчатую пружину 27.

Накатная группа в данном красочном аппарате представлена одним накатным валиком 28, взаимодействующим с формным цилиндром 8 и цилиндром 7 растирочно-раскатной группы.

Привод дукторного цилиндра 1 может быть выполнен и в виде, представленном на фиг. 4. Дукторный цилиндр 1 размещен в красочном ящике 29 и снабжен обгонной муфтой, наружное кольцо 30 которой закреплено на дукторном цилиндре, а внутреннее кольцо 31 свободно размещено на оси этого цилиндра, взаимодействует с наружным кольцом 30 через ролики 32 и жестко соединено с ведомым звеном водилом 33 приводного кривошипно-шатунно-кулачкового механизма. Ведущее звено этого механизма коромысло 34 программного кулачкового механизма, регулируемые кулачки 35 которого закреплены на программном валу 36, например валу формного цилиндра 8. При этом соединение водила 33 с шатуном 37 приводного механизма выполнено в виде кулисного с кулисой 38, закрепленной на водиле 33 и снабженной регулировочными винтами 39 и 40 на ее концах, и кулисным камнем 41, размещенным в пазу кулисы 38 и шарнирно соединенным с шатуном 37. Привод используемого при этом передаточного валика 42, постоянно взаимодействующего с краскопринимающим цилиндром 43, а периодически с дукторным цилиндром 1, выполнен в виде рычажного механизма 44, ведомое звено 45 которого получает привод от ролика 46, взаимодействующего с кулачком 47, также закрепленным на программном валу 36.

Работа предлагаемого красочного аппарата печатной машины заключается в следующем.

Краска непрерывно подается из красочного ящика 2 (фиг.1, 2) в зазор между дукторным цилиндром 1 и краскопринимающим цилиндром 5. Количество подаваемой краски регулируется посредством изменения зазора между ними и скоростью вращения дукторного цилиндра посредством регулирования скорости индивидуального приводного электродвигателя 3. Затем краска подается в растирочно-раскатную группу, состоящую из приводных валиков 6 с упругой поверхностью и приводных цилиндров 7 с жесткой поверхностью. При этом растир и раскат краски осуществляются за счет принудительного вращения и осевого перемещения всех валиков 6 и цилиндров 7. Для согласования окружной скорости этих валиков и цилиндров с окружной скоростью формного цилиндра 8 привод валиков кинематически жестко связан посредством зубчатых колес 9, 10, 11, 12, 13, а цилиндров 7 посредством зубчатых колес 14, 15, 16 с формным цилиндром 8. Использование в качестве привода вращения валиков с эластичным покрытием зубчатых колес, закрепленных на них и имеющих диаметр делительной окружности, меньший диаметра наружной поверхности валика, обеспечивает перекатывание этих поверхностей по поверхностям цилиндров без проскальзывания вследствие приложения движущего усилия к валику на некотором плече относительно точки контакта его с жесткой поверхностью цилиндра и уравновешиваемого упругим усилием деформированной эластичной оболочкой валика и силовыми трениями в контактной зоне.

Привод осевого перемещения валиков 6 и цилиндров 7 осуществлен также от индивидуального электродвигателя 21. Это обусловлено тем, что технологический процесс растира краски при осевом перемещении валиков и цилиндров зависит в основном от вида печатной формы, и поэтому интенсивность их осевых перемещений должна быть согласована и со скоростью вращения формного цилиндра, и с видом печатной формы. Кроме того, интенсивность осевого перемещения валиков и цилиндров зависит от их удаления относительно формного цилиндра и должна быть большей у валиков и цилиндров, расположенных ближе к формному цилиндру. Поскольку осевое перемещение в предлагаемом красочном аппарате сообщается всем валикам и цилиндрам растирочно-раскатной группы, выгодным для снижения металлоемкости и уменьшения энергозатрат на привод этих валиков и цилиндров оказывается выполнение их с длинами, последовательно уменьшающимися, начиная от цилиндра, контактирующего с накатным валиком, и кончая краскопринимающим цилиндром 5 этой растирочно-раскатной группы, на двойную величину их осевого перемещения. Обеспечение разных скоростей осевого перемещения валиков и цилиндров на входе и выходе растирочно-раскатной группы, обусловленных разными факторами, влияющими на неравномерность красочных слоев в этих местах, можно осуществить двумя способами. Первый способ: зубчатая передача 19 может обеспечивать вращение наклонных шайб 17 на входе этой группы с меньшей скоростью, чем зубчатая передача 20 на ее выходе. Второй способ: использование двух отдельных электродвигателей для привода цилиндров и валиков соответственно на входной и выходной частях растирочно-раскатной группы (этот вариант не показан, но он очевиден).

Для уменьшения сопротивления приводу дисков муфт 22 последние могут быть выполнены в виде подшипников качения радиально-упорных шарикоподшипников (фиг.3).

Использование индивидуальных двигателей для привода дукторного цилиндра 1 и осевого перемещения валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы значительно уменьшает нагруженность привода красочного аппарата, получающего мощность от формного цилиндра, а тем самым способствует значительному снижению интенсивности динамических процессов как в приводе красочного, так и печатного аппарата. При этом осуществление осевого перемещения всеми валиками и цилиндрами растирочно-раскатной группы приводит к существенному увеличению равномерности толщины красочного слоя, передаваемого этой группой на накатной валик 28, а затем и на печатную форму на цилиндре 8.

Отличие работы краскоподающей группы, представленной на фиг.4, заключается в том, что краска ею подается одинаковыми порциями за каждый оборот формного цилиндра 8. Данная конструкция краскоподающей группы предназначена в основном для листовых печатных машин. Для осуществления привода дукторного цилиндра 1 использованы обгонная муфта вместо обычно применяемого храпового механизма и более простая и плавная регулировка угла поворота дукторного цилиндра. Передача движения дукторному цилиндру 1 осуществляется от ведомого звена водила 33 приводного механизма, которое осуществляет значительное движение в результате воздействия кулисного камня 41, шарнирно соединенного с шатуном 37 этого механизма, на регулировочные винты 39, 40, размещенные на кулисе 38, закрепленной на водиле. При этом поворот водила 33, а вместе с ним внутреннего кольца 31 обгонной муфты через ролики 32 и внешнее кольцо 30 обеспечивает поворот дукторного цилиндра 1. Регулировка угла поворота водила 33, а значит, и дукторного цилиндра 1 осуществляется соответствующей установкой винтов 39 и 40, т.е. регулировкой холостого хода кулисного камня 41. По сравнению с храповым данный механизм работает более плавно. Краска с дукторного цилиндра затем передается валиком 42 поверхности краскопринимающего цилиндра 43, а от него валикам и цилиндрам растирочно-раскатной группы. Для этого валик 42, непрерывно касаясь поверхности цилиндра 43, периодически приходит в соприкосновение с поверхностью дукторного цилиндра 1 вследствие качания его вокруг оси цилиндра 43, сообщаемого ему кулачком 47 через рычажный механизм 44.

Как видно из описания устройства и работы предлагаемого красочного аппарата, он обладает существенными отличиями от известных красочных аппаратов и преимуществами по сравнению с ними. Существенные отличия заключаются в следующем. Во-первых, сообщение осевого перемещения и принудительного вращения всем валикам с эластичным покрытием и всем цилиндрам с жесткой поверхностью. Во-вторых, осуществление индивидуального привода с регулируемой скоростью осевого перемещения всех валиков и цилиндров. В-третьих, новизна конструкции механизма осевого перемещения всех валиков и цилиндров, заключающаяся в использовании в этом механизме вращающихся наклонных шайб, взаимодействующих с муфтами, закрепленными на свободных концах цапф указанных валиков и цилиндров, и выполнении муфт в виде подшипников качения. В-четвертых, выполнение раздельного привода ветвей красочного аппарата, например ветви валиков и ветви цилиндров растирочно-раскатной группы. В-пятых, выполнение всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы с длинами, последовательно уменьшающимися. В-шестых, выполненные механизма привода дукторного цилиндра с использованием в нем обгонной муфты и регулируемой кулисной пары с зазором в приводе одного из колец этой муфты.

Использование перечисленных новых технических решений обеспечивает соответственно следующие преимущества. Во-первых, уменьшение нагруженности привода красочного аппарата, осуществляемого от формного цилиндра, а значит, улучшение качества работы красочного аппарата за счет снижения интенсивности динамических процессов в его приводе. Во-вторых, обеспечение возможности регулировки работы механизмов осевого растира в зависимости от вида формы и скорости работы печатной машины, что улучшает качество печати за счет увеличения равномерности красочного слоя, формируемого на поверхности накатных валиков. В-третьих, сообщение осевого перемещения не только некоторым цилиндрам с жесткой поверхностью, но всем цилиндрам и валикам растирочно-раскатной группы также обеспечивает увеличение равномерности красочного слоя на поверхности накатных валиков. В-четвертых, уменьшение металлоемкости и энергопотребления красочным аппаратам. В-пятых, обеспечение более плавной регулировки привода дукторного цилиндра.

Использование: для ротационных машин высокой и плоской печати. Сущность изобретения: красочный аппарат печатной машины содержит краскоподающий цилиндр с приводом его вращения, растирочно-раскатную группу, состоящую из валиков с эластичным покрытием и цилиндров с жесткими поверхностями их вращения от формного цилиндра посредством двух параллельных ветвей зубчатых передач - одна для привода валиков, другая для привода цилиндров. При этом приводом осевого перемещения снабжены все цилиндры и валики, привод снабжен автономным приводным электродвигателем с возможностью регулировки его скорости вращения. Кинематическая связь муфт на концах этих цилиндров и валиков с приводом их осевого перемещения выполнена в виде наклонных шайб, плоскости которых закреплены под углом к осям их вращения, а их наружные поверхности выполнены торовыми и взаимодействующими с внутренними поверхностями муфт соседних цилиндров и валиков. Длины всех этих валиков и цилиндров выполнены последовательно уменьшающимися на двойную величину их осевого перемещения, начиная от цилиндра, контактирующего с накатным валиком, и кончая валиком, контактирующим с краскопринимающим цилиндром. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. КРАСОЧНЫЙ АППАРАТ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЫ, состоящий из краскоподающей группы, включающей дукторный цилиндр и привод его вращения, растирочно-раскатной группы, включающей краскопринимающий цилиндр, валики с эластичным покрытием и растирочно-раскатные цилиндры с жесткими поверхностями, с приводом их вращения, кинематически связанным с формным цилиндром, и с приводом их осевого перемещения, а также муфтами на свободных концах их цапф, кинематически связанных с приводом их осевого перемещения, и накатной группы, включающей накатные валики, отличающийся тем, что раскатные валики с эластичной поверхностью растирочно-раскатной группы снабжены приводом их вращения, кинематически связанным с цилиндром, при этом привод осевого перемещения снабжен автономным приводным электродвигателем с возможностью регулирования скорости его вращения и связан с муфтами, закрепленными на свободных концах цапф всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы, а привод вращения всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы выполнен в виде двух параллельных ветвей зубчатых передач, одна из которых кинематически связана с цилиндрами, а другая с валиками, причем делительные окружности зубчатых колес этого привода, закрепленных на вилках, выполнены меньшими, чем диаметры наружных поверхностей этих валиков. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь муфт на свободных концах цапф всех валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы с приводом их осевого перемещения выполнена в виде наклонных шайб, плоскости которых закреплены под углом к осям их вращения, а их наружные поверхности выполнены торовыми и взаимодействующими с внутренними поверхностями муфт соседних валиков и цилиндров, выполненными в виде подшипников качения и механической передачи между этими наклонными шайбами и приводным индивидуальным электродвигателем. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что длины валиков и цилиндров растирочно-раскатной группы выполнены последовательно уменьшающимися на двойную величину их осевого перемещения, начиная от цилиндра, контактирующего с накатным валиком, и кончая валиком, контактирующим с краскопринимающим цилиндром. 4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что привод дукторного цилиндра снабжен обгонной муфтой, наружное кольцо которой закреплено, например, на дукторном цилиндре, а внутреннее кольцо свободно размещено на оси этого цилиндра и жестко связано с ведомым звеном водилом приводного кривошипно-шатунно-кулачкового механизма, привод дукторного цилиндра выполнен в виде кривошипно-шатунно-кулачкового механизма и снабжен обгонной муфтой, наружное кольцо которой закреплено, например, на дукторном цилиндре, а внутреннее кольцо свободно размещено на оси этого цилиндра и жестко связано с ведомым звеном водилом кривошипно-шатунно-кулачкового механизма посредством кулисного соединения, кулиса которого закреплена на водиле и снабжена регулировочными винтами, причем кулисный камень размещен в пазу кулисы, с возможностью взаимодействия с регулировочными винтами и шарнирно соединен с шатуном.