ТЯНУЩИЙ ВАЛИК ТРАНСПОРТИРОВКИ ПОЛОТНА МАТЕРИАЛА, В ЧАСТНОСТИ БУМАЖНОГО ПОЛОТНА, В РОЛЕВОЙ ПЕЧАТНОЙ МАШИНЕ Российский патент 1999 года по МПК B41F13/02 B65H20/12 

Изобретение относится к тянущему валику в форме присасывающего валика для транспортировки полотна материала, в частности, бумажного полотна в ролевой печатной машине.

Из европейской выложенной заявки 0415882 известен тянущий валик для транспортировки полотна материала, выполненный в виде присасывающего валика, который охватывается полотном материала вдоль определенного участка охвата и состоит из неподвижного сердечника валика, вращающейся вокруг него оболочки валика с распределенными по ее периметру отверстиями и из предусмотренного на сердечнике валика, присоединяемого к источнику низкого давления устройства для подачи присасывающего воздуха, которое оканчивается на внутренней окружности оболочки валика, причем подвергающаяся воздействию пониженного давления зона отверстий в оболочке определяет постоянную поверхность всасывания, которая расположена в пределах охваченного полотном материала участка окружности.

По сравнению с традиционным тянущим валиком, который с целью достижения транспортировки полотна материала без проскальзывания должен взаимодействовать с прижимным валиком, приводной присасывающий валик имеет преимущество, заключающееся в том, что при транспортировке нагружается только одна сторона полотна материала и что ускоряющие или замедляющие при изменении скорости транспортировки массы одного единственного присасывающего валика меньше, чем массы, зажимающей полотно материала пары валиков. Эти преимущества имеют большое значение особенно в ролевых печатных машинах с управляемой по принципу так называемого "пилигримова шага" транспортировкой бумаги, как это описывается в вышеупомянутой Европейской выложенной заявке N 0415882.

Настроенные на режим работы по принципу "пилигримова шага" ролевые печатные машины работают с печатными аппаратами, которые выполнены по типу листовых печатных аппаратов, у которых образующие печатающую щель цилиндры имеют разделенные выемками в цилиндрах зоны полосы контакта. Чтобы избежать появления при прохождении выемок в цилиндрах на полотне бумаги незапечатанных белых полос, бумажное полотно только перед и за каждым печатным аппаратом, а также во время процесса печатания при прохождении зон полосы контакта транспортируется с неизменной скоростью, напротив, при прохождении выемки в цилиндре, т.е. в свободном, незажатом состоянии, бумажное полотно затормаживается с помощью выполненного в виде присасывающего валика тянущего валика, оттягивается и вновь ускоряется таким образом, что при прохождении следующей зоны полосы контакта бумажное полотно вновь движется синхронно с цилиндрами. Благодаря этому, с целью экономии бумаги, можно не только печатать отпечатки практически без зазора, через заранее заданные узкие промежутки, на бумажном полотне, но и можно также создавать отпечатки переменной длины, осуществлять индивидуальные устранения ошибок в проводке для каждого отдельного отпечатка и независимо от длины отпечатков изменять повторную длину отдельных отпечатков. Чтобы можно было придать бумажному полотну быстрые для подобного рода режима работы по принципу "пилигримова шага" изменения скорости с высокими ускорениями, для транспортировки бумажного полотна предназначены для установленных перед и за печатающим зазором присасывающих валика облегченной конструкции, каждый из которых приводится в действие собственным управляемым двигателем и которые удерживают бумажное полотно с помощью пониженного давления без проскальзывания. У известных до сих пор присасывающих валиков подача присасывающего воздуха к облицовке валика выполнена таким образом, что присасывающая поверхность в пределах всего охваченного бумажным полотном угла, который составляет по возможности по меньшей мере 180^o, простирается по всей ширине бумажного полотна, следовательно, присасывающая поверхность, если смотреть по развертке, является прямоугольной.

Теперь лишь при транспортировке полотна материала в большинстве случаев желательно или необходимо растягивать полотно материала по ширине, т.е. поперек направления транспортировки. Это, в частности, необходимо в ролевых печатных машинах, прежде всего при металлографической печати, потому что при этом бумажное полотно при операции печатания деформируется высокими давлениями, которые могут составлять до 80 тонн на метр ширины бумажного полотна, настолько, что оно после оставления зоны полосы контакта уширилось. Поэтому бумажное полотно склонно к образованию продольных складок. Для дальнейшей транспортировки бумажного полотна важно по возможности вскоре за зоной полосы контакта растягивать бумажное полотно по ширине, чтобы устранить эти складки. Для этой цели до сих пор были известны так называемые расправляющие валики. Подобного рода расправляющие валики означают, с одной стороны, дополнительный монтаж в системе транспортировки, а с другой стороны, использование специальных расправляющих валиков не всегда возможно. Это относится, в частности, к ролевым печатным машинам, которые работают в режиме по принципу "пилигримова шага". Из-за вышеупомянутых сильных замедлений и ускорений бумажного полотна использование дополнительных расправляющих валиков невозможно, так как последние должны были бы замедляться и ускоряться бумажным полотном, при этом очень неблагоприятными были бы вызванные трением и инертной массой расправляющих валиков обратные воздействия на бумажное полотно для ее точного позиционирования.

В основе изобретения лежит задача выполнения выполненных в виде присасывающих валиков, тянущих валиков таким образом, чтобы полотно материала, при отказе от дополнительных расправляющих валиков, растягивалось при прохождении присасывающего валика по ширине.

Эта задача решается тем, что тянущего валика для транспортировки полотна материала, выполненного в виде присасывающего валика, который охватывается полотном материала вдоль определенного участка охвата и состоит из неподвижного сердечника валика, вращающейся вокруг него оболочки валика с распределенными по ее периметру отверстиями и из предусмотренного на сердечнике валика, присоединяемого к источнику низкого давления устройства для подачи присасывающего воздуха, которое оканчивается на внутренней окружности оболочки валика, причем подвергающаяся воздействию пониженного давления зона отверстий в оболочке определяет постоянную поверхность всасывания, которая расположена в пределах охваченного полотном материала участка окружности, согласно изобретению наружный диаметр оболочки валика имеет увеличивающийся от середины в обе стороны диаметр и что упомянутая всасывающая поверхность имеет клинообразную форму, причем вершина клина направлена против направления вращения оболочки валика и расположена в начале упомянутого участка охвата в середине валика и с увеличением угла охвата всасывающая поверхность расширяется в обе стороны наклонно наружу и в конце участка охвата имеет ширину, соответствующую общей ширине В полотна материала.

Целесообразно, чтобы тянущий валик имел полый сердечник с направленными радиально наружу стенками, которые между окружностью сердечника и оболочки валика ограничивают клинообразную камеру всасывания, которая с помощью пропускных отверстий в окружной стенке сердечника валика, а также внутренней полости сердечника валика может присоединяться к внешнему источнику низкого давления и определяет на оболочке валика вышеупомянутую клинообразную всасывающую поверхность.

Предпочтительно, чтобы на изготовленной цилиндрической оболочке валика были закреплены полосы материала, и наружный диаметр ступенчато увеличивался от середины в обе стороны.

Желательно, чтобы на обоих концевых участках тянущего валика, симметрично относительно середины, последовательно были наклеены полосы материала различной ширины, из которых самая нижняя полоса имеет наибольшую ширину и каждая последующая полоса имеет меньшую ширину, чем расположенная под ней полоса, причем находящиеся на концах валика кромки всех полос расположены друг на друге.

Целесообразно, чтобы оболочка валика, если смотреть параллельно оси валика, имела слегка вогнуто искривленную наружную окружность.

Благодаря этому достигается то, что краевые зоны полотна материала при набегании на присасывающий валик вначале не присасываются и тем самым имеют возможность проходить наружу благодаря вогнутой форме валика, прежде чем они затем будут удерживаться с помощью пониженного давления. В частности, у ролевых печатных машин получается преимущество, заключающееся в том, что вызванный присасывающим валиком в соответствии с изобретением расправляющий эффект создается максимально близко, насколько только возможно, за зоной полосы контакта и без использования обремененных дополнительными массами деталей машин. Вообще присасывающий валик в соответствии с изобретением может использоваться также при непрерывной, равномерной транспортировке бумажного полотна, а также для транспортировки других полотен материала в виде бумажных полотен.

Изобретение более подробно описывается с помощью чертежей на примерах выполнения. На чертежах показано:
фиг. 1: схематический вид первого варианта выполнения присасывающего валика в соответствии с изобретением,
фиг. 2: осевое сечение присасывающего валика в соответствии с фиг. 1 в увеличенном масштабе,
фиг. 3: радиальное сечение вдоль линии III-III в соответствии с фиг. 2,
фиг. 4: развертку присасывающего валика вдоль линии IV-IV в соответствии с фиг. 3 и
фиг. 5: схематическое изображение второго варианта выполнения присасывающего валика в соответствии с изобретением.

Как представлено на фиг. 1-4, присасывающий валик состоит в основном из неподвижного полого сердечника 1 валика из металла и вращающейся на этом сердечнике оболочки 2 валика, по периметру которой выполнены равномерно распределенные отверстия 3, которые на фиг. 1 не показаны.

Сердечник 1 валика на одном конце оснащен опорной шейкой 4 и на другом конце выступающим в осевом направлении полным патрубком 5, который предназначен для закрепления сердечника валика на станине машины и для присоединения к источнику низкого давления.

Наружная окружность оболочки 2 валика выполнена таким образом, что ее наружный диаметр, начиная от середины валика, увеличивается в обе стороны постоянно или небольшими ступенями, так что оболочка валика в поперечном направлении, т. е. перпендикулярно направлению транспортировки, искривлена несколько вогнуто. Такая конструкция в примере в соответствии с фиг. 1-4 при изготовленной вначале цилиндрической оболочке валика может быть получена благодаря тому, что на ее обоих концевых участках, симметрично относительно середины, последовательно наклеиваются полосы 19 материала различной ширины, из которых самая нижняя полоса имеет самую большую ширину и каждая из последующих полос имеет меньшую ширину, чем расположенная под ней полоса, причем находящиеся на концах валика кромки всех полос расположены друг на друге, как показано на фиг. 1 и 2. Таким образом эффективный наружный диаметр оболочки 2 валика, начиная от середины, ступенчато увеличивается в обе стороны и образует таким образом, если смотреть в ориентированном параллельно оси валика направлении, вогнутую поверхность. Отверстия 3 проходят, разумеется, также и сквозь полосы 19.

По периметру полого сердечника 1 валика закреплены выступающие наружу стенки 6, 7, 8, 9 и 10, которые между окружностью сердечника 1 валика и оболочкой 2 валика ограничивают клинообразную камеру всасывания 11. Эти стенки состоят из двух параллельных кольцевых стенок 6 и 7 на обоих концах сердечника 1 валика, из соединяющей обе кольцевые стенки 6 и 7 поперечной стенки 8 и из двух проходящих наклонно к направлению окружности стенок 9 и 10, которые проходят, начиная от внутренней стороны кольцевых стенок 6 и 7, на небольшом расстоянии от поперечной стенки 8, и симметрично относительно середины сердечника валика, где они соединяются друг с другом, как это показано на фиг. 2 и, в частности, на развертке в соответствии с фиг. 4. Этими проходящими винтообразно по периметру сердечника 1 валика стенками 9 и 10, поперечной стенкой 8, а также участками кольцевых стенок 6 и 7 между поперечной стенкой 8 и стенкой 9, с одной стороны, а также стенкой 10, с другой стороны, определяется клинообразная камера всасывания 11, вершина которой направлена против направления вращения оболочки валика, в соответствии со стрелкой на фиг. 4, и тем самым против направления транспортировки полотна материала. В зоне этой камеры всасывания 11 предусмотрена окружная стенка сердечника 1 валика со сравнительно большими пропускными отверстиями 12, которые соединяют камеру всасывания с внутренней полостью полого сердечника валика и через полый патрубок 5 с внешним источником низкого давления.

Радиально наружные торцевые стороны упомянутых стенок 6-10 оснащены в рассмотренном примере неглубокими пазами, а именно, торцевые стороны кольцевых стенок 6 и 7 соответственно двумя кольцевыми пазами 6a, 6b или 7a, 7b, торцевая сторона поперечной стенки 8 пазом 8a и торцевые стороны стенок 9 и 10 пазом 9a или 10a. В эти пазы при необходимости может вкладываться уплотнительный материал.

На конце оболочки 2 валика, который находится на стороне полого патрубка 5, с помощью винтов 14 на сформованном на оболочке валика кольцевом фланце 15 закреплена фланцевая деталь 13 и с помощью шарикоподшипника 16 установлена с возможностью вращения на полом патрубке 5, который закреплен на кольцевой стенке 7. На другом конце оболочка 2 валика образует конически сужающийся присоединительный фланец 17, который установлен с помощью шарикоподшипника 18 с возможностью вращения на опорной шейке 4 сердечника 1 валика и предназначен для непосредственного закрепления оболочки валика на трансмиссионном валу приводящего в действие присасывающий валик приводного двигателя. Оболочка 2 валика состоит предпочтительно из легкого синтетического материала, в частности, из пропитанных синтетическим материалом углеродных волокон, тем самым она имеет по возможности небольшой вес.

Компоновка выполнена таким образом, что между внутренней окружностью оболочки 2 валика и радиально наружными торцевыми сторонами упомянутых стенок 6-10, вокруг которых вращается оболочка валика, предусмотрены совсем узкие зазоры, которые оказывают прохождению воздуха настолько большое сопротивление, что без вкладывания какого-либо специального уплотнительного материала эти зазоры достаточно герметичны, чтобы поддерживать необходимое пониженное давление внутри камеры всасывания 11, если она с помощью пропускных отверстий 12 и полого патрубка 5 присоединена к источнику низкого давления. При необходимости в упомянутые пазы 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 9a и 10a может вкладываться также надлежащий уплотнительный материал.

Присасывающий валик 1 охватывается полотном материала вдоль участка окружности, который составляет предпочтительно 180^o. В пределах этого участка окружности находится камера всасывания 11, которая поэтому простирается между поперечной стенкой 8 и вершиной клина по углу примерно 180^o и таким образом определяет в находящейся над ней зоне, оснащенной отверстиями 3 оболочки 2 валика, клинообразную всасывающую поверхность.

Полотно материала при прохождении участка охвата присасывающего валика имеет тенденцию к прохождению наивысшей точки, благодаря чему вследствие вогнутого исполнения оболочки 2 валика и вследствие клиновидной формы всасывающей поверхности края полотна оттягиваются наружу. По причине этой клиновидной формы всасывающей поверхности полотно материала при набегании на присасывающий валик не сразу удерживается без проскальзывания по всей ширине В, а только в середине, так что краевые зоны полотна материала вначале остаются свободными и таким образом вследствие вогнутой формы оболочки валика могут проходить наружу, где они затем последовательно удерживаются с помощью пониженного давления. Следовательно, для достижения этого расправляющего эффекта важно, чтобы всасывающая поверхность на выполненной вогнутой поперек направления транспортировки оболочке валика в начале охвата начиналась в середине, с увеличением угла охвата проходила с обеих сторон наклонно наружу и в конце охвата принимала всю ширину B полотна материала. Угол охвата может иметь также отличную от 180^o величину и, в частности, может быть больше этого угла.

Вместо показанных на фиг. 1, расположенных друг на друге полос 19, которые состоят, например, из бумаги или бумаги с нанесенным покрытием, могут быть предусмотрены также наклеенные рядом друг с другом полосы различной толщины, причем толщина полос убывает от концов валика к середине.

В примере в соответствии с фиг. 5, в котором сердечник валика выполнен точно так же, как и в примере в соответствии с фиг. 1-4, присасывающий валик 1 имеет оболочку 20 валика с цилиндрическим внутренним диаметром и, если смотреть параллельно оси, со слегка изогнутой вогнуто наружной окружностью, которая изготовлена путем соответствующей формовки оболочки валика. Величина вогнутости зависит от типа полотна материала и подгоняется к типу полотна материала.

Присасывающий валик в соответствии с изобретением не ограничен описанным конструктивным исполнением сердечника и оболочки валика, а включает многочисленные другие варианты, с помощью которых внутри всасывающего валика достигается подача присасывающего воздуха, который создает на оболочке валика, как описано, в основном клинообразную всасывающую поверхность.

Устройство предназначено для транспортировки полотна материала. Тянущий валик выполнен в виде присасывающего валика с вращающейся, имеющей отверстия (3) оболочкой (2) валика и охватывается полотном материала вдоль участка окружности. Присоединяемое к источнику низкого давления внутреннее устройство для подачи присасывающего воздуха оканчивается на внутренней окружности оболочки (2) валика и выполнено таким образом, что по периметру оболочки образуется постоянная всасывающая поверхность клинообразной формы. Вершина клина направлена против направления вращения оболочки (2) валика и расположена в начале упомянутого участка окружности в середине валика. С увеличением угла охвата всасывающая поверхность расширяется наклонно наружу в обе стороны и в конце участка окружности имеет ширину, соответствующую общей ширине полотна материала. Указанные признаки позволяют обеспечить растягивание полотна по ширине, при прохождении присасывающего валика, без дополнительных расправляющих валиков. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Тянущий валик для транспортировки полотна материала, выполненный в виде присасывающего валика, который охватывается полотном материала вдоль определенного участка охвата и состоит из неподвижного сердечника (1) валика, вращающейся вокруг него оболочки (2) валика с распределенными по ее периметру отверстиями (3) и из предусмотренного на сердечнике валика, присоединяемого к источнику низкого давления устройства для подачи присасывающего воздуха, которое оканчивается на внутренней окружности оболочки (2) валика, причем подвергающаяся воздействию пониженного давления зона отверстий (3) в оболочке определяет постоянную поверхность всасывания, которая расположена в пределах охваченного полотном материала участка окружности, отличающийся тем, что наружный диаметр оболочки (2) валика имеет увеличивающийся от середины в обе стороны диаметр и что упомянутая всасывающая поверхность имеет клинообразную форму, причем вершина клина направлена против направления вращения оболочки (2) валика и расположена в начале упомянутого участка охвата в середине валика и с увеличением угла охвата всасывающая поверхность расширяется в обе стороны наклонно наружу и в конце участка охвата имеет ширину, соответствующую общей ширине В полотна материала. 2. Валик по п.1, отличающийся тем, что он имеет полый сердечник (1) валика с направленными радиально наружу стенками (6,7,8,9,10), которые между окружностью сердечника (1) и оболочкой (2) валика ограничивает клинообразную камеру всасывания (11), которая с помощью пропускных отверстий (12) в окружной стенке сердечника (1) валика, а также внутренней полости сердечника валика может присоединяться к внешнему источнику низкого давления и определяет на оболочке (2) валика вышеупомянутую клинообразную всасывающую поверхность. 3. Валик по п.1 или 2, отличающийся тем, что на изготовленной цилиндрической оболочке (2) валика закреплены полосы (19) материала, причем наружный диаметр ступенчато увеличивается от середины в обе стороны. 4. Валик по п.3, отличающийся тем, что на его обоих концевых участках, симметрично относительно середины, последовательно наклеены полосы (19) материала различной ширины, из которых самая нижняя полоса имеет наибольшую ширину и каждая последующая полоса имеет меньшую ширину, чем расположенная под ней полоса, причем находящиеся на концах валика кромки всех полос расположены друг на друге. 5. Валик по п.1 или 2, отличающийся тем, что оболочка (20) валика, если смотреть параллельно оси валика, имеет слегка вогнуто искривленную наружную окружность.