СИСТЕМА РАКЕЛЯ, УСТРОЙСТВО ЗАЖИМА РАКЕЛЯ, СИСТЕМА КАМЕРНОГО РАКЕЛЯ, ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ ЗАЖИМА РАКЕЛЯ И СПОСОБ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ЗАЖИМНОГО УЧАСТКА КАМЕРНОГО РАКЕЛЯ
DOCTOR KNIFE SYSTEM, DOCTOR KNIFE CLAMPER, CHAMBER DOCTOR KNIFE SYSTEM, PRINTING DEVICE, METHOD OF DOCTOR KNIFE CLAMPING AND METHOD OF ATTACHING CLAMP SECTION OF CHAMBER DOCTOR KNIFE

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе ракеля согласно ограничительной части пункта 1. Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству зажима ракеля согласно ограничительной части пункта 12. Настоящее изобретение также относится к системе камерного ракеля согласно вводной части пункта 22. Настоящее изобретение также относится к печатающему устройству согласно ограничительной части пункта 23. И, наконец, настоящее изобретение относится к способу зажима ракеля согласно ограничительной части пункта 24 и способу присоединения зажимного участка рамы камерного ракеля согласно ограничительной части пункта 28.
Предшествующий уровень техники
Ракели, такие как камерные ракели, широко используются в ротационных печатающих устройствах, в особенности в флексографских устройствах, для нанесения краски, лака, клея или тому подобных компонентов на вращающийся цилиндр, содержащийся в печатающем устройстве. В флексографских устройствах, например, камерные ракели служат для нанесения краски на трафаретный валик. Это осуществляется при помощи заполнения ячеек или пазов валика краской при помощи камерного ракеля. Такой камерный ракель описан, например, в WO 93/24328. Камерные ракели такого типа включают в себя вытянутую раму с двумя вытянутыми ракелями, которые расположены вдоль валика таким образом, что продольная ось камерного ракеля образует вытянутую камеру, в которой, например, находится краска. При нанесении краски или тому подобного компонента на окружную поверхность валика камерный ракель прикладывается к нему. Функция каждого ракеля изменяется с направлением вращения валика. Один из ракелей, вытирающий ракель, вытирает лишнюю краску, в то время как другой выполняет лишь функцию уплотнения.
Заполнение краской трафаретного валика существенно для результата печати. Особо важно, чтобы трафаретный валик заполнялся равномерно, что означает, что расстояние между валиком и ракелем должно быть точно установлено. В результате, камерный ракель, как правило зажатый в машинной раме печатающего устройства, должен обладать хорошей жесткостью на изгиб и жесткостью на кручение.
Поэтому камерные ракели предшествующего уровня техники содержат прочную раму, которая как правило является цельной и изготавливается как одна деталь и на которую устанавливаются ракели. ЕР-А-0350839 и WO-А-89/07047, например, описывают камерные ракели такого типа.
Традиционно такие рамы ракелей изготавливаются из цельного чугуна или алюминия, или прессованных заготовок железа или алюминия, оборудованных пружинами жесткости для снижения веса. Однако эти известные конструкции имеют несколько серьезных недостатков. Во-первых, камерный ракель становится очень тяжелым и громоздким, и таким образом его сложно демонтировать от печатающего устройства, например для очистки или замены. Как правило необходимо использовать двух человек для демонтажа чугунного камерного ракеля. Во-вторых, для каждой длины камерного ракеля необходима отдельная литейная форма. В-третьих, чугунная конструкция как правило подвержена коррозии, что создает серьезное неудобство, так как печатная краска, циркулирующая в камере, часто содержит коррозирующие компоненты.
На рынке также предложены рамы ракелей, состоящие из цельных секций штампованного (вытянутого) алюминия, но они не дают какого-либо удовлетворительного решения вышеуказанных проблем. Для выдерживания рассматриваемых напряжений и для получения удовлетворительной жесткости на изгиб и жесткости на кручение алюминиевые секции должны быть сравнительно толстыми и таким образом камерные ракели становятся излишне тяжелыми. Более того, алюминиевые секции также подвержены коррозии, так как печатаная краска часто содержит основные вещества, коррозирующие алюминий.
Помимо требований, описанных выше, камера для краски естественно должна быть уплотнена. Ракель, который удаляет излишнюю краску для предполагаемого направления вращения валика, является рабочим ракелем, а другой ракель просто выполняет функцию уплотнения. Когда вращение совершается в обратном направлении, все естественно происходит наоборот. Два ракеля должны быть приложены к окружной поверхности трафаретного валика точно правильным способом для того, чтобы краска равномерно распределялась по валику и для минимизации количества чернил, падающих с нижнего ракеля (когда он является уплотняющим). Более того, в этой связи на каждом конце камеры требуются особые уплотнения. В US-A-4581995 описан уплотнительный блок, помещенный на конце камеры для краски и состоящий из уплотнения подвижного соединения и лабиринтного уплотнения, состоящего из нескольких тонких уплотнительных слоев полимерного материала.
US-A-5671673 описывает камерное устройство ракеля, где рама камерного ракеля, для достижения удовлетворительной жесткости и упрочнения, состоит из сборки соединенных между собой металлических профилей. Рама, состоящая из металлических профилей, должна образовывать жесткий на изгиб и на кручение блок, который обеспечивает контактное расстояние между рамой и цилиндром, к которому ракели должны быть прижаты. При такой конструкции рамы камерный ракель в целом может иметь более совершенную и тонкую конструкцию без понижения уровня прочности.
Устройство камерного ракеля согласно US-A-5671673, внутренняя камера которого содержит зажимающие рейки, реечный держатель ракелей или отдельные ракели, каналы, а также внешнюю камеру, имеет слишком много деталей, ненужные поверхности заливки и углы с капиллярными щелями, которые сложно достичь для простой и эффективной очистки печатающего устройства.
Распространенной проблемой в системах ракелей предшествующего уровня техники является то, что ракели и цилиндр, к которому приложены ракели, слишком быстро изнашиваются, что является дорогостоящим и требует частой замены ракелей и цилиндров и частых операций очистки.
Другая проблема, возникающая в системах ракелей, состоит в том, что, когда участок зажатия ракеля ломается, вся система ракеля должна быть заменена или отправлена в ремонт.
Задачи изобретения
Одной из задач настоящего изобретения является обеспечение системы ракеля, которая несмотря на низкий вес обладает достаточной жесткостью на кручение и на изгиб, чтобы обеспечить то, что вращающийся цилиндр покрывается равномерно, так что ракель имеет равномерный контакт с цилиндром.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение системы ракеля, которую легко очищать и обслуживать.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение системы ракеля, в которой снижается напряжение на ракеле, а также на ячейке и стенках ячеек вращающегося цилиндра.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение системы ракеля, которая способствует простой, безопасной и быстрой замене ракелей и концевых уплотнений внутри и снаружи печатающего устройства.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение системы ракеля, которая способствует простой и легкой замене краски без необходимости в удалении камеры из печатающего устройства.
И другой задачей настоящего изобретения является обеспечение системы камерного ракеля, которая может быть относительно легко обновлена.
Сущность изобретения
Эти и другие задачи, которые станут ясны из последующего описания, достигаются при помощи системы вставного ракеля, которая дополнительно обладает особенностями, перечисленными в отличительных частях пунктов 1, 12, 22, 23, 24 и 28 прилагаемой формулы изобретения. Предпочтительные воплощения изобретенной системы ракеля и способ определены в прилагаемых подпунктах 2-11, 13-21, и 25-27.
Преимущество данной системы заключается в том, что ракель удерживается по всей его длинной стороне очень равномерной зажимающей силой, что приводит к тому, что при условии, что установочный паз прямой, ракель удерживается в прямом и плоском зажиме, что в свою очередь приводит к тому, что ракель имеет равномерный контакт с валиком.
Другое преимущество заключается в том, что ракель в своем зажиме полностью или частично окружен по меньшей мере одним эластомерным элементом или соответствующим элементом, напряжения и вибрации в валике из сформированных ячеек, влияющие на ракель, особенно путем отрицательного соскребания, будут ослабляться (демпфироваться), задачей для подавления в основном будут удары от стенок/полос между ячейками. Это снижает износ ракеля, а также ячеек и стенок ячеек валика, так что они более медленно изнашиваются, следовательно продлевается их срок службы. Это в частности важно для ракелей при глубокой печати, где поверхность валика как правило содержит хромированные медные гравированные ячейки, которые чувствительны к износу, в других технологиях, таких как флексография, где выгравированное лазером керамическое покрытие обеспечивает поверхность трафаретного валика, износ снижается в основном на ракеле.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что при помощи использования эластомерного элемента, имеющего участок в форме клинообразной полосы, удаление и замена ракелей становится особо быстрой и простой. Более того, очистка системы ракеля проста и эффективна, так как в ней по существу нет углов с капиллярными щелями, которые являются труднодоступными.
Преимущество в смазывании клинообразной полосы подходящей смазкой заключается в том, что смазка позволяет ракелю просто прижиматься к дну установочного паза, если он еще не там.
Преимущество, предложенное упрощенным воплощением зажима ракеля, в котором ракель лишь частично окружен эластомерным элементом, состоит в том, что простой подвод делает возможным еще более простое снятие ракелей, легкий доступ для очистки и при этом обладает демпфированием, хотя и ограниченным, обеспеченным тем, что ракель зажимается в эластомерном элементе. Зажим в эластомерном элементе приводит в то же время к дополнительному уравновешиванию контакта ракеля с вышеуказанным валиком.
Преимущество, предложенное применением эластомерных элементов для приложения отдельного устройства зажима к раме, состоит в том, что достигается прочная фиксация и в то же время возможность замены или ремонта лишь устройства зажима, при его поломке. Это снижает стоимость.
Описание чертежей
Настоящее изобретение можно лучше понять, ссылаясь на нижеследующее подробное описание при прочтении совместно с прилагаемыми чертежами, где одинаковые номера ссылок обозначают одинаковые детали на нескольких видах и на которых:
Фигура 1а изображает поперечное сечение устройства зажима ракеля согласно первому воплощению настоящего изобретения;
Фигура 1b - поперечное сечение устройства зажима ракеля в соответствии с фиг.1а, где часть эластомерного элемента была удалена;
Фигура 1с - поперечное сечение устройства зажима ракеля согласно фиг.1а и часть валика в движении;
Фигура 2а - поперечное сечение устройства зажима ракеля согласно второму воплощению настоящего изобретения;
Фигура 2b - поперечное сечение устройства зажима ракеля в соответствии с фиг.2а, где часть эластомерного элемента была удалена;
Фигура 3а - поперечное сечение устройства зажима ракеля согласно третьему воплощению настоящего изобретения;
Фигура 3b - поперечное сечение устройства зажима ракеля в соответствии с фиг.3а, где ракель подвержен изгибающей силе;
Фигура 3с - поперечное сечение устройства зажима ракеля в соответствии с фиг.3а, где эластомерный элемент был удален;
Фигура 4а - поперечное сечение устройства зажима ракеля согласно четвертому воплощению настоящего изобретения;
Фигура 4b - поперечное сечение устройства зажима ракеля в соответствии с фиг.4а, где участок клинообразной полосы был удален;
Фигура 5 - поперечное сечение камерного ракеля, зажимной участок упруго расположен на опорном участке, ракель сообщается с зажимным участком в соответствии с вышеуказанным третьим воплощением в качестве примера;
Фигура 6 - поперечное сечение камерного ракеля, где зажимной участок зафиксирован на опорном участке, ракель сообщается с зажимным участком в соответствии с вышеуказанным третьим воплощением в качестве примера.
Подробное описание изобретения
Фигура 1а изображает устройство зажима 1 ракеля в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения. Устройство зажима 1 содержит зажимной участок, зажимные приспособления в форме эластомерных элементов 3, 4, которые помещены в вытянутый паз 6 с определенным профилем в твердом материале, удерживающем ракель 5, предпочтительно из ленточного материала, вдоль его стороны при помощи трения. Ракель 5 может быть из любого подходящего материала, такого как сталь, полимерный или композитный материал. Эластомерные элементы 3, 4 могут быть например из EPDM с твердостью около 70 единиц по Шору.
Участок эластомерного элемента 3, установленный в паз 6, имеет форму клинообразной полосы 3, которую можно с легкостью удалить путем постепенного ее вытягивания при помощи руки. Это предпочтительно достигается путем изгиба верхней грани эластомерного элемента 3. Когда клинообразная полоса 3 растягивается, площадь ее поперечного сечения уменьшается, так что она с легкостью выползает из паза 6. Таким образом зажимное/фрикционное соединение открывается так, что ракель 5 можно легко удалить и заменить новым ракелем. Фигура 1b изображает устройство зажима 1 ракеля в соответствии с фиг.1а, где участок эластомерного элемента 3 был удален.
Оставшаяся часть 4 эластомерного элемента, помещенная в паз 6, может оставаться в нем или быть удалена для очистки.
Когда в паз 6 помещается новый ракель 5 (смотри фиг.1b), клинообразная полоса 3, 4 смазывается подходящей смазкой и затем устанавливается в него путем ручного проталкивания полосы, загнутой на своей верхней грани, постепенно от одного конца ракеля к другому концу.
Затем необходимо удостовериться, что ракель 5 действительно опирается на опорную часть эластомерного элемента 4, или в соответствии с альтернативными воплощениями на элемент 4b, или на дно 7 паза 6 путем ручного направления тряпки путем прижатия ее к дну 7 паза 6 вдоль свободно выступающей длинной стороны ракеля. Смазка вынуждает ракель 5 скользить вниз к дну 7 паза 6, если он еще не находится там. По истечении некоторого времени смазка вытесняется под действием сил, действующих в пазе 6, так что трение между ракелем 5 и клинообразной полосой 3 существенно возрастает и обеспечивается надлежащая фиксация ракеля 5.
На Фиг.2а изображено устройство зажима 1 ракеля в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения. Оно представляет собой упрощенное решение зажима ракеля 5, где ракель 5 лишь частично окружен эластомерным элементом 3, т.е. на стороне, к которой прижимается ракель, и на дне 7 паза 6. Таким образом, согласно второму воплощению зажимные приспособления включают в себя эластомерный элемент 3 и, предпочтительно, эластомерную донную опору 4b.
Фиг.3а, 3b и 3с изображают устройство зажима 1 ракеля в соответствии с третьим воплощением настоящего изобретения. Оно представляет собой еще более упрощенное решение зажима ракеля 5, в котором ракель 5 лишь частично окружен эластомерным элементом 3. В этом случае достигается лишь ограниченное демпфирование, вызванное некоторым прижимом ракеля к эластомерному элементу 3, когда ракель 5 подвергается изгибающей силе со стороны клинообразной полосы/эластомерного элемента 3. Как показано на фиг.3b, изгиб эластомерного элемента 3 внутрь приводит в то же время к дополнительному уравновешиванию контакта ракеля 5 с вышеуказанным валиком 20.
В еще одном воплощении эластомерный элемент 3, 4 может быть выполнен одной деталью, имеющей паз, куда вводится участок ракеля 5.
Фиг.4а и 4b изображают устройство зажима 1 ракеля в соответствии с четвертым воплощением настоящего изобретения, где зажимной участок 2 оборудован глубоким пазом 6 для помещения в него ракеля 5 при помощи «жесткой» клинообразной полосы 3, 4.
В отличие от зажимного участка 2, оборудованного неглубоким пазом 6 для ракеля 5, например 5-8 мм, или альтернативно приблизительно 30% от ширины ракеля, ширина ракеля в данном случае составляет 22-25 мм, когда ракель удерживается «мягкой» упругой клинообразной полосой 3, 4, как описано в предшествующих воплощениях, если зажимной участок 2, оборудованный более глубоким пазом 6, например дополнительно 30-50% ширины ракеля, то может использоваться по меньшей мере одна существенно более жесткая клинообразная полоса 3' например из ПВХ (поливинилхлорида), где хвостовик/хвостовики 2', 2'' зажимного участка 2 упруго расположены и способствуют упругому и зажимному действию зажимного участка 2. Эта упругость позволяет установить жесткую клинообразную полосу 3' путем запрессовывания ее в паз, избегая блокирования в нем. Когда хвостовики паза 6 предварительно растягиваются посредством клинообразной полосы 3', возникает зажимная сила, удерживающая ракель на месте при помощи трения.
Верхняя часть в зажимном участке 2 может иметь менее глубокий паз 6 с «мягкой» клинообразной полосой 6. Дополнительно, полоса 6 может иметь ступень для поддержки ракеля, или паз для «бруска» упругого материала для поддержки ракеля, или альтернативно только опору L-образного профиля. Паз 6 затем может продолжаться дальше в зажимном участке 2, имея форму тонкой щели 6, оканчивающейся дном 7 для улучшения усталостной прочности. Этот участок паза может преимущественно быть заполнен вспененной полосой 4' из эластомерного материала для демпфирующего действия и для предотвращения проникновения краски в зажимной участок 2, затрудняя его очистку.
Таким образом, согласно четвертому воплощению зажимные приспособления содержат упругий хвостовик/хвостовики 2'', 2'' и, в случае применимости, упругую донную опору 4'.
Клинообразная полоса/эластомерный элемент 3, 4, 4b предназначен для использования с ракелями, имеющими толщину в диапазоне между 0,06 и 2 мм, предпочтительно между 0,10 и 0,20 мм, то есть тонкими, эластичными материалами.
Новый способ зажима ракеля также дает абсолютно новые возможности для образования камерного ракеля. Фиг.5 изображает систему 9 камерного ракеля из нержавеющего листа с двумя зажимными участками 2 в форме двух фасонных отливок 2 из прессованного алюминия, установленных на концевые участки 10', т.е. хвостовики 10' опорного участка 10 рамы системы камерного ракеля в форме по существу U-образного листового профиля 10.
Фасонная отливка 2 из алюминия присоединяется своей клинообразной полосой/эластомерным элементом 11 на хвостовик 10', фасонная отливка имеет паз 12, в который хвостовик вводится и зажимается. Эта клинообразная полоса 11 обеспечивает более прочное зажатие, так как алюминиевая фасонная отливка 2 может считаться закрепленной на хвостовиках 10' U-образного листового профиля 10.
Зажимные участки 2, например фасонную отливку 2 из алюминия, будет затруднительно демонтировать и заменить, лишь если они были повреждены. Соединение может быть заполнено клеем/адгезивом капиллярного действия между фасонной отливкой и листом для того, чтобы полностью избавить его от щелей, куда в противном случае может проникать печатная краска и могут возникать проблемы с очисткой.
Ракель, как описано ранее, устанавливается с помощью клинообразной полосы/эластомерного элемента 3, 4.
Фиг.6 показывает второе воплощение камерного ракеля, где другой тип зажимного участка 2 навинчен на нержавеющий листовой профиль с краями. Данное решение подходит для более крупных и более длинных камер, где нержавеющий листовой профиль должен быть более жестким. Алюминиевые профили в этом воплощении также могут быть заменены при повреждении.
Ракель, как и раньше, установлен с использованием клинообразной полосы/эластомерного элемента 3, 4.
Зажимной участок 2 и листовой профиль 4 конечно могут состоять из любого подходящего материала и могут быть выполнены как одна деталь.
Способ, а также работа системы и других приспособлений в соответствии с изобретением в значительной степени должны быть ясны из вышеприведенного описания.
Таким образом, согласно основной идее ракели удерживаются в зажимных участках при помощи по меньшей мере одного упругого зажимного приспособления, обеспечивающего демпфирующее действие для ракеля, а также очень простую сборку и разборку. Ракель помещается в паз, после чего упругие зажимные приспособления, предпочтительно обработанные смазкой, постепенно вводятся от одного конца паза к другому, направление ввода по существу перпендикулярно продольному направлению паза. Разборка осуществляется в обратном порядке.
Более того, изобретение предлагает чрезвычайно четкое исполнение ракеля, что очень важно и обеспечивает равномерный контакт между валиком и ракелем.
Равномерный контакт между ракелем и вытертым валиком абсолютно необходим для того, что можно было применять низкое контактное давление между ракелем и валиком, что в свою очередь является необходимым условием для обеспечения долгого срока службы для ракеля, а также поверхности валика.