Ракель для ротационной печатной машины

 

Устройство относится к полиграфической промышленности и используется в красочных аппаратах ротационных печатных машин. Ракельный нож в металлическом исполнении снабжен покрытием из вещества с малой поверхностной энергией. Расположен под отрицательным углом к цилиндру с сетчатой поверхностью. Покрытие, имеющее поверхностную энергию в пределах 10 - 60 мН/м, нанесено на обращенную к цилиндру с сетчатой поверхностью внешнюю поверхность ракельного ножа. Данная конструкция ракельного ножа предотвращает образование на нем скоплений краски. 26 з.п.ф-лы, 2 ил.

Настоящие изобретение относится к ракелю для красочного аппарата ротационной печатной машины согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

В Патентной заявке США US-A-4070964 показано, что ракель покрыт тефлоном для уменьшения трения между ракелем и сеткой.

В патентной заявке Голландии NL-A 9300810 описан ракель, покрытый тефлоном.

Известно нанесение печатной краски на цилиндры, например цилиндры с сетчатой поверхностью, с последующим снятием ее с цилиндра посредством ракеля. В процессе работы машины на противоположной цилиндру стороне ракеля может происходить накапливание печатной краски, в особенности при работе с печатной краской высокой вязкости.

В основу изобретения положена задача создать рабочий ракельный нож для ротационных печатных машин, допускающий его установку с отрицательным углом к цилиндру с сетчатой поверхностью и предотвращающий образование на нем скоплений краски.

Согласно изобретению эта задача решается посредством признаков отличительной части п.1 формулы изобретения.

Преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением, состоят, в частности, в том, что предотвращается образование нежелательных скоплений краски на стороне ракеля, противоположной внутренней полости красочного ящика, т.е. на той стороне (наружной стороне) ракеля, которая обращена к формному цилиндру. Происходит отрыв даже мельчайших капелек печатной краски от наружной стороны ракеля, в результате чего исключается образование крупных отложений печатной краски, которые обычно попадают неконтролируемым образом в случайные моменты времени на обработанную ракелем поверхность формного цилиндра и таким образом вызывают нежелательные изменения плотности краски на носителях печати, например на листе или рулоне.

Ниже изобретение подробнее поясняется на примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Фиг. 1 схематически изображает поперечное сечение красочного ящика, расположенного над цилиндром с сетчатой поверхностью, в рабочем и нерабочем положениях с ракельными ножами; Фиг.2 схематически изображает место "Z" на Фиг.1 в увеличенном масштабе.

Поворотный красочный ящик 1, имеющий предлагаемые согласно изобретению ракели, с одним рабочим ракельным ножом 12 и одним замыкающим ракельным ножом 11 расположен в своем рабочем положении А в верхней зоне на формном цилиндре 4. Формный цилиндр 4 имеет ячейки 3 на своей боковой поверхности 2.

Принимая во внимание рабочее направление вращения, обозначенное стрелкой С, формного цилиндра, замыкающий ракельный нож 11 установлен с положительным углом наклона к формному цилиндру 4, в то время как рабочий ракельный нож 12 установлен с отрицательным углом наклона к формному цилиндру 4.

Красочный ящик 1 состоит из двух, левой 6 и правой, 7 боковых стенок, проходящих в направлении, параллельном оси формного цилиндра 4 и расположенных с зазором между ними. В зависимости от предусмотренного направления поворота левую 6 и/или правую 7 боковую стенку отгибают вонутрь на достаточной высоте по всей ширине красочного ящика 1.

Правая 7 (соответственно левая 6) боковая стенка проходит от своей верхней кромки 10 вниз таким образом, что, например, приблизительно до половины высоты красочного ящика 1 ширина в свету красочного ящика 1 увеличивается, а затем она снова сужается в той части, которая лежит ниже. Благодаря этому в разгрузочном положении В красочного ящика 1 образуется максимально низко расположенный желоб 44, в который собирается стекающая печатная краска 22. Боковые стенки 6, 7 проходят (в рабочем положении А) от верхней кромки 10 в направлении к их нижней, обращенной к формному цилиндру 4, монтажной поверхности 8, 9, предназначенной для монтажа соответствующего ракеля, на поверхности которой ракельные ножи 11, 12 удерживаются с помощью зажимных планок 13 (соответственно 14).

На концах боковых стенок 6, 7 с обеих сторон закреплены торцовые стенки 15, 17. Каждая торцовая стенка 15, 17 выполнена так, что ее сторона 18, обращенная к формному цилиндру 4, повторяет контур его боковой поверхности 2. В своем разгрузочном положении В красочный ящик 1 может быть повернут вокруг оси 5 вращения формного цилиндра 4, например, на угол , равный от 70 до 110^o. При этом ракельные ножи 11 и 12 остаются в контакте с поверхностью 2 формного цилиндра 4. Красочный ящик 1 в своем рабочем положении А открыт сверху.

Красочный ящик 1 может быть закреплен на поперечине 20, например, он может быть закреплен своей боковой стенкой 6 на боковой стенке печатной машины.

В другом примере выполнения каждый из двух концов поперечины 20 красочного ящика 1 закреплен на первом конце 28 (соответственно 29) поворотной консоли 26 (соответственно 27). Вторые концы 31, 32 поворотных консолей 26, 27 установлены с возможностью поворота в подшипниковых втулках 33 (соответственно 34), неподвижно закрепленных на боковой стенке печатной машины. Каждая подшипниковая втулка 33, 34 через подшипник 36, 37 качения служит опорой для шейки 38,39 вала формного цилиндра 4. Благодаря описанным признакам красочный ящик 1 можно поворачивать вокруг оси 5 вращения формного цилиндра 4.

В своем верхнем (иными словами рабочем) положении А красочный ящик 1 можно перемещать непосредственно или опосредованно по закрепленной на поворотных консолях поперечине 20 до упора 41, жестко установленного на боковой стенке печатной машины, и заблокировать или закрепить с помощью винтов 42 в этом положении. Находящийся в горизонтальном положении красочный ящик 1 после деблокирования может быть повернут из его верхнего, рабочего положения А в разгрузочное положение В. Ракельные ножи 11 и 12 остаются при этом в контакте с боковой поверхностью формного цилиндра 4. Угол поворота красочного ящика 1 может составлять от 70 до 110^o. Поворотное движение красочного ящика 1 вниз ограничивается, например, упором 43, жестко установленным на боковой стенке машины. В разгрузочном положении В к этому упору прилегает правая боковая стенка 7 красочного ящика 1, которая на нем закрепляется, соответственно блокируется.

При этом печатная краска 22 собирается в открытом кверху желобе 44 боковой стенки 7, которая теперь находится в горизонтальном положении.

Красочный ящик 1, в особенности в вертикальном разгрузочном положении В, легко может быть вынут из машины, иными словами он может быть выполнен легко снимающимся с поперечины 20. Для этого, например, левая боковая стенка 6 может быть выполнена с возможностью ее перемещения по линейной направляющей в поперечине 20 и фиксации.

Возможность удаления красочного ящика 1 из машины позволяет легко чистить как сам красочный ящик 1, так и формный цилиндр 4.

Средства для выполнения поворота красочного ящика 1 не ограничены лишь вышеописанными. Возможно также поворачивать красочный ящик 1 из положения А в положение В и обратно с помощью других технических средств.

Так, например, торцовые стенки 15, 17 могут быть снабжены распорными пальцами, причем распорные пальцы перемещаются по дуговым направляющим, жестко закрепленным на боковой стенке машины.

Краскодозирующие элементы 11, 12, например красочные ножи, красочные ножевые пластинки, ракельные ножи, как уже было указано, могут быть расположены и закреплены на нижней стороне красочного ящика 1. Ракельные ножи служат в качестве рабочего ракеля 12 и/или замыкающего ракеля 11. При применении рабочего ракеля 12 и замыкающего ракеля 11 по меньшей мере рабочий ракельный нож 12 покрыт на первой наружной поверхности 19 (=первая поверхность 19) и/или на внутренней поверхности 21 (=вторая поверхность 21) веществом 46, обладающим малым запасом поверхностной энергии. Такими веществами являются, например, политетрафторэтилен (ПТФЭ) или не содержащие металла аморфные углеродные слои "а-СН" (называемые также "DLС"-слои, это аббревиатура по первым буквам diamond-like-carbon-Schichten - алмазоподобные слои). Эти аморфные углеродные слои состоят из высокоструктурированного углеродного полимера, к которому присоединен водород. Существует возможность произвольно влиять на поверхностную энергию "DLС"-слоев и тем самым на смачивающие свойства, твердость и износ путем модификации сетчатой структуры фтором (F), кремнием (Si), кислородом (О) и азотом (N) и изменения их процентного содержания.

Кроме ПТФЭ, могут применяться также DLC+фтор (F-DLC), DLC+кремний (Si-DLC), DLC + кислород (0-DLC), DLC+азот (N-DLC) и DLC+бор (B-DLC). Особенно пригодны (F-DLC) и (Si-DLC).

Согласно другому варианту выполнения вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из углеводородных полимеров, в частности из полипропилена или полистирола и сополимеров.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из стирольных полимеров, в частности из полистирол-стат.-2,2,3,3-тетрафторпропилметакрилата.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из галогенуглеводородных полимеров, в частности из полихлортрифторэтилена или полихлортрифторэтилен-стат.-тетрафторэтилена, или полигексафторпропилена, или политетрафторэтилена, или политетрафторэтилен-стат.-этилена,
или политрифторэтилена.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из виниловых полимеров, в частности из полигептафторизопропоксиэтилена или поли-1-((гептафторизопропокси)метил)пропилен-стат.-малеиновой кислоты.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из фторированных акриловых полимеров, в частности из
поли-(1-хлордифторметил)тетрафторэтилакрилата,
или полиди(хлордифторметил)фторметилакрилата,
поли-1,1-дигидрогептафторбутилакрилата,
или поли-1,1-дигидропентафторизопроплакрилата,
или поли-1,1-дигидропентадекафтороктилакрилата,
или полигептафторизопропилакрилата,
или поли-5-(гептафторизопропокси)пентилакрилата,
или поли-11-(гептафторизопропокси)ундецилакрилата,
или поли-2-(гептафторпропокси)этилакрилата,
или полинонафторизобутилакрилата.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из нефторированных метакриловых полимеров, в частности из
полибензилметакрилата
или поли-н-бутилметакрилата,
или полиизобутилметакрилата,
или поли-т-бутилметакрилата,
или поли-т-бутиламиноэтилметакрилата,
или полидодецилметакрилата,
или полилаурилметакрилата,
или полиэтилметакрилата,
или поли-2-этилгексилметакрилата,
или поли-н-гексилметакрилата,
или полидиметиламиноэтилметакрилата,
или полигидроксиэтилметакрилата,
или полилаурилметакрилата,
или полифенилметакрилата,
или поли-н-пропилметакрилата,
или полистеарилметакрилата.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из фторированных метакриловых полимеров, в частности из
поли-1,1-дигидропентадекафтороктилметакрилата
или полигептафторизопропилметакрилата,
или полигептадекафтороктилметакрилата,
или поли-1-гидротетрафторэтилметакрилата,
или поли-1,1-дигидротетрафторпропилметакрилата,
или поли-1-гидрогексафторизопропилметакрилата,
или поли-т-нонафторбутилметакрилата,
или полистирол-стат.-2,2,3,3-тетрафторпропилметакрилата.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из полиэфирных смешанных полимеров, например из поли(оксиэтилен-стат. -оксипропилен)-блок-поли(оксидиметилсилилен)-блок-поли(оксиэтилен-стат.-оксипропилен)а.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из полииминов, например из
поли(бензоилимино)этилена,
или поли(бутирилимино)этилена,
или поли(додеканоилимино)этилена,
или поли(додеканоилимино)этилен-стат.-(ацетилимино)триметилена,
или поли(гептаноилимино)этилена,
или поли(гексаноилимино)этилена,
или поли((3-метил)бутирилимино)этилена,
или поли(пентадекафтороктадеканоилимино)этилена,
или поли(пентаноилимино)этилена.

Далее, вещество 46, обладающее малым запасом поверхностной энергии, может состоять из полиуретанов, например из
полиметилендифенилдиизоцианат-чер. -(бутандиолполи(окситетраметилен)-диола,
или полигексаметилен-дифенилдиизоцианат-чер.-триэтиленгликоля,
или поли-4-метил-1,3-фенилендиизоцианат-чер.-трипропиленгликоля.

Далее, вещество 46 может состоять из полисилоксанов, в частности из полиоксидиметилсилилена, альфа, омега-дифункциональных
R-(Si(CH₃)₂-O-)_n-Si(CH₃)₂-R
или полиоксидиметилсилилен-блоксополимеров.

Вещество 46 может также состоять из гидролизованных и конденсированных органосиланов, в частности из
3-(1,1-дигидроперфтороктокси)пропилтриэтоксисилана,
СF₃(СF₂)₆СН₂O(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃
или гамма-перфторизопропоксипропилтриметоксисилана
(СF₃)₂СFО(СН₂)₃Si(ОСН₃)₃.

Наконец, в качестве вещества 46 возможно также использовать вышеназванные полимеры отдельно или в смеси двух и более из названных полимеров.

Покрытие веществами 46 наносят толщиной, например, в пределах от 0,5 до 10 мкм.

По меньшей мере наружная поверхность 19 рабочего ракельного ножа 12 имеет покрытие на той его стороне, которая обращена к формному цилиндру 4. Этот цилиндр может быть выполнен в виде цилиндра 4 с сетчатой поверхностью или цилиндра 4 с олеофильной оболочкой. Указанная наружная поверхность 19 может быть покрыта веществами 46 полностью или лишь частично, например, только в близкой к цилиндру зоне 47. Эта зона 47 начинается на рабочей поверхности 23 рабочего ракельного ножа 12 и проходит по всей его длине, причем ее ширина b составляет, например, от 0,5 до 10 мм. Таким же образом может быть покрыта и внутренняя поверхность 21 рабочего ракельного ножа 12, которая обращена внутрь красочного ящика 1, т.е. к внутренней полости красочного ящика (к емкости для печатной краски).

Замыкающий ракельный нож 11 может быть покрыт таким же образом, как и рабочий ракельный нож 12.

Рабочая поверхность 23 ракельного ножа (эта поверхность находится в контакте с поверхностью формного цилиндра 4) также может быть покрыта веществами 46, обладающими малым запасом поверхностной энергии.

Нанесение покрытия на ракели 11, 12 вышеописанным образом целесообразно также при применении печатных красок любой вязкости.

Естественно, ракельные ножи 11, 12 могут быть также установлены с одинаковым углом наклона к формному цилиндру 4.

Одна из боковых стенок 7, 6 предпочтительно изломана так, что образованный между верхней частью 30 боковой стенки и нижней частью 35 боковой стенки угол раскрывается внутрь красочного ящика 1 приблизительно на 90^oС. При этом ширина d верхней части 30 боковой стенки равна ширине е нижней части 35 боковой стенки. Однако значение d может быть больше значения е и наоборот. Позицией 45 обозначена продольная ось красочного ящика 1, а позицией 48 - вертикальная ось красочного ящика 1.

Красочный ящик 1 поворачивают (если рассматривать этот процесс в прямоугольной системе координат с началом координат в точке 5 на оси вращения формного цилиндра 4) из его рабочего положения А в I-ом или II-ом квадрантах или в I-ом и II-ом квадрантах относительно положения ракельных ножей 11 на формном цилиндре 4 и перемещают в разгрузочное положение В в I-ом и IV-ом квадрантах или во II-ом и III-ем квадрантах относительно положения ракельных ножей 11, 12. Следовательно, красочный ящик 1 из положения, в котором поперечная ось 40 красочного ящика 1 проходит горизонтально или приблизительно горизонтально, поворачивается таким образом, что после поворота поперечная ось 40 красочного ящика 1 проходит вертикально или приблизительно вертикально.

Далее, возможно выполнить красочный ящик 1 закрытым сверху, т.е. по его верхней кромке 10.

Используемое для покрытия ракельного ножа 11, 12 вещество 46, характеризуемое малым запасом поверхностной энергии, имеет поверхностную энергию или поверхностное натяжение в пределах от 10 до 60 мН/м. Ракельный нож 11, 12 в качестве основы для вещества 46 выполнен из металла.

Перечень позиций
1 красочный ящик
2 боковая поверхность (4)
3 ячейки (4)
4 формный цилиндр
5 ось вращения
6 боковая стенка, левая (1)
7 боковая стенка, правая (1)
8 монтажная поверхность для ракеля (6)
9 монтажная поверхность для ракеля (7)
10 кромка, верхняя (15, 17)
11 замыкающий ракельный нож (1)
12 рабочий ракельный нож (1)
13 зажимная планка (12)
14 зажимная планка (11)
15 торцовая стенка, передняя
16 касательная (2)
17 торцовая стенка, задняя (6, 7)
18 сторона (17)
19 наружная поверхность (12)
20 поперечина
21 внутренняя поверхность (12)
22 печатная краска
23 рабочая поверхность ракельного ножа (12)
24 "катыш" печатной краски (22)
25 внутренняя поверхность (11)
26 поворотная консоль (1)
27 поворотная консоль (1)
28 конец, первый (26)
29 конец, первый (27)
30 часть боковой стенки, верхняя (7)
31 конец, второй (26)
32 конец, второй (27)
33 подшипниковая втулка
34 подшипниковая втулка
35 часть боковой стенки, нижняя (7)
36 подшипник качения
37 подшипник качения
38 шейка вала
39 шейка вала
40 поперечная ось (1)
41 упор
42 винт
43 упор
44 желоб
45 продольная ось (1)
46 вещество
47 зона
48 вертикальная ось
А рабочее положение (1)
В разгрузочное положение (1)
С рабочее направление вращения (4)
d ширина (30)
е ширина (35)
угол установки (12)
угол поворота (1)
угол раскрытия (30, 35)

Формула изобретения

1. Ракельный нож в металлическом исполнении, снабженный покрытием из вещества с малой поверхностной энергией, отличающийся тем, что покрытие нанесено на обращенную к цилиндру с сетчатой поверхностью внешнюю поверхность ракельного ножа, расположенного под отрицательным углом к цилиндру с сетчатой поверхностью, и имеет поверхностную энергию в пределах 10 - 60 мН/м.

2. Ракельный нож по п. 1, отличающийся тем, что покрытие выполнено из полимера.

3. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из углеводородных полимеров.

4. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из стирольных полимеров.

5. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из галогенуглеводородных полимеров.

6. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из виниловых полимеров.

7. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из фторированных акриловых полимеров.

8. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из нефторированных метакриловых полимеров.

9. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из фторированных метакриловых полимеров.

10. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из полиэфирного смешанного полимера.

11. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из полииминов.

12. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из полиуретанов.

13. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из полисилоксанов.

14. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из гидролизованных и конденсированных органосиланов.

15. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из политетрафторэтилена.

16. Ракельный нож по п. 2, отличающийся тем, что покрытие выполнено из одного полимера или из смеси двух или нескольких полимеров.

17. Ракельный нож по п. 1, отличающийся тем, что покрытие выполнено из несодержащих металла аморфных углеродных слоев с высокоструктурированными сетчатыми углеродными полимерами (DLC-слоев), к которым присоединен водород.

18. Ракельный нож по п. 17, отличающийся тем, что DLC-слои модифицированы фтором.

19. Ракельный нож по п. 17, отличающийся тем, что DLC-слои модифицированы кремнием.

20. Ракельный нож по п. 17, отличающийся тем, что DLC-слои модифицированы бором.

21. Ракельный нож по п. 17, отличающийся тем, что DLC-слои модифицированы азотом.

22. Ракельный нож по п. 17, отличающийся тем, что DLC-слои модифицированы кислородом.

23. Ракельный нож по любому из пп. 1-22, отличающийся тем, что покрытие нанесено слоем толщиной 0,5 - 10 мкм.

24. Ракельный нож по п. 1, отличающийся тем, что он взаимодействует с печатной краской высокой вязкости.

25. Ракельный нож по п. 1, отличающийся тем, что он расположен на красочном ящике, который расположен сверху на цилиндре с сетчатой поверхностью.

26. Ракельный нож по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен в качестве рабочего ножа.

27. Ракельный нож по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен в качестве замыкающего ракельного ножа.

Приоритет по пунктам:
25.10.1996 по пп. 1, 15, 17-27;
13.06.1997 по пп. 2-14 и 16.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2