CN1868743B - 涂敷液体的装置、印刷装置、承印材料加工机和涂敷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于无接触地、定剂量地涂敷液体的装置，例如将印刷油墨涂敷在一个滚筒的表面上，该装置设有一个涂敷装置(208，410)，该涂敷装置具有至少一个用于液体(202)的出口(214)，其特征在于：包括一个抽吸装置(210，408)，它具有至少一个用于所述过剩液体(235)的入口(246，248)。最好过剩的液体(235)基本上直接地从出口(214)到达入口(246，248)中。

Description

涂敷液体的装置、印刷装置、承印材料加工机和涂敷方法

技术领域

本发明涉及用于无接触地、定剂量地涂敷液体的装置，设有一个涂敷装置，该涂敷装置具有至少一个用于所述液体的出口。

此外本发明涉及用于无接触地、定剂量地涂敷液体的方法，其中液体由涂敷装置的至少一个出口输给。

背景技术

由欧洲专利EP 1 154 905 B1公开了一种用于将可流动的印刷油墨转移到一个承印材料上的可控制的印版。印版6具有一个设有网纹(Raster)的表面，所述网纹具有多个开口，其中这些开口被设置来接收位于一个槽16内的印刷油墨15。在这些开口后面的、具有可单独控制的加热部件的空腔2包含一个充气部分，该充气部分通过加热膨胀及在接着的冷却时将印刷油墨吸入空腔。过剩的印刷油墨通过刮墨刀18由印版的表面刮下。在印版表面与承印材料19形成接触后，充气部分重新被加热，以使得印刷油墨从空腔中排出及转移到承印材料上。

通过过剩印刷油墨的刮下可使印版表面受到磨损。此外过剩油墨的刮下是不能令人满意的，由此过多的印刷油墨、尤其是在原本应无油墨的部位上到达承印材料。

由德国实用新型DE 19 43 939公开了一种用于印刷机的输墨装置，它被构造为所谓的油墨梁。在此情况下借助一个例如构造为扁平喷嘴的喷嘴1使印刷油墨作为连续的薄膜涂敷到着墨辊上，该喷嘴离着墨辊的表面至多3mm的距离。

并且在德国专利申请DE 19 78 657中描述了一种以小距离相对着墨辊设置的印刷油墨梁。并且在德国专利申请DE 198 60 641中也描述了一种设有缝隙式喷嘴16的油墨输送装置2，该装置将一个均匀的油墨膜涂敷在一个墨斗辊(Farbduktor)01的表面31上。

因此由现有技术公开的油墨梁总是用于涂敷连续的及均匀的油墨膜而使用在输墨装置中。

相反，德国专利申请DE 36 08 944 A1描述了一种无接触地工作的、用于印刷机上的墨辊及润湿剂辊的剂量装置。首先连续地涂敷在网纹辊1上的油墨膜将通过前刮置刀4处理及接着在远离油墨涂敷单元或前刮置刀的位置上部分地借助一个以小距离设置的抽吸条3除去。吸入的外部空气克服了未被前刮置刀4刮下的印刷油墨在网纹接桥边缘上的粘附及油墨分子彼此的内聚力并与施加的抽吸压力相关地既由印刷网纹小凹坑也由网纹接桥边缘撕下油墨分子。

由未示出或未描述的油墨涂敷单元、前刮置刀及抽吸条组成的所述装置由于多个组成部分及各部分彼此的相应距离而在辊的圆周上占据了一个大的结构空间。

发明内容

因此，本发明的任务在于，给出一种用于涂敷液体的装置及方法，它们允许以所希望的方式剂量液体的涂敷。

本发明的另一或变换的任务在于，给出一种用于涂敷液体的装置及方法，其中在其上被涂敷上液体的物体的表面通过该装置及该使用的方法不会受损。

本发明的另一或变换的任务在于，给出一种用于涂敷液体的装置，它具有很小的占位需求。

根据本发明的用于无接触地、定剂量地涂敷液体的装置，设有一个涂敷装置，该涂敷装置具有至少一个用于液体的出口，其特征在于：包括一个抽吸装置，它具有至少一个用于过剩液体的入口。

根据本发明的用于无接触地、定剂量地涂敷液体的方法，其中液体由涂敷装置的至少一个出口输给，其特征在于：过剩液体通过抽吸装置的至少一个入口导出。

这些任务通过上述的本发明的装置及本发明的方法来解决。

本发明的其它有利的构型包括在以下的说明中。

同需要与接受液体涂敷的物体相接触、以便例如通过刮墨引起液体的定剂量的传统的涂敷装置相反，根据本发明的涂敷装置无接触地工作，即仅是待涂敷的液体而不是装置的部件接触该物体，由此能以有利的方式避免物体受损、尤其是它的表面受损。

与通过一个开口、例如一个涂敷梁的缝隙式喷嘴涂敷液体的传统涂敷装置相反，根据本发明的装置除用于待涂敷液体的出口外还具有一个用于过剩液体的入口。在该申请中，对于“过剩(的)液体”这一概念应理解为：在涂敷过程期间通过所述出口流出的、但未被涂敷或未保持涂敷的液体，例如由出口流出的未与接受液体涂敷的物体接触地流到所述入口中的液体或虽然短时地接触所述物体但仍在涂敷装置的作用范围中到达所述入口的液体。通过根据本发明的不仅出口而且入口的设置能以有利的方式对涂敷定剂量。此外得到这样的优点，即根据本发明的装置通过不仅出口而且入口的设置相对公知的装置可节省位置地构成，因为例如不需要单独的前刮置刀。

根据本发明的一个在有效及可控的抽吸过程方面优化的优选实施形式，该装置的特征在于：抽吸装置这样地抽吸气体、尤其是周围空气，以使得过剩液体与气体一起被排出。在一个优选方式中，抽吸的气体用于提供一个吸出流动，它携带例如作为小滴的过剩液体及防止过多的液体到达接受液体涂敷的物体上。此外能以有利的方式通过气体流动形成涂敷装置与物体之间的密封，该密封仅让所需量的液体通过。

根据本发明的另一个在有效及可控的液体涂敷方面优化的优选实施形式，该装置的特征在于：包括一个控制装置，它这样地控制通过出口的液体的输给及通过入口的气体的抽吸，即，使得过剩的液体基本上直接地从所述出口到达所述入口中和/或在所述出口的前面构成具有一个相对所述气体基本上稳定的自由边界面的液体柱。在该申请中对于“直接”这一概念在这方面应理解为：液体或未事先与所述物体接触或仅与物体短时地接触后到达所述入口中。“直接”尤其意味着：液体基本上未由所述物体或其表面作出传送地到达所述入口中。通过从出口到入口的直接流动，例如按照喷泉(Fontaine)的方式方法的直接流动，可得到一个有利地节省位置的装置，此外它允许精确地控制液体的涂敷。此外，一个相对所述气体基本上稳定的液体自由边界面的形成支持了精确的可控制性，因为以此方式液体柱具有确定的大小及允许确定量液体的有目的的涂敷。

优选地，根据本发明的装置被设置在接受液体涂敷的物体的下面，以致在根据本发明的装置的上面构成液体柱及尤其按照一个喷泉的方式工作，即液体由所述出口上升及下降到入口中.

根据本发明的另一个在减小占位需求方面优化的优选实施形式，该装置的特征在于：涂敷装置与抽吸装置相邻地、尤其直接相邻地布置和/或涂敷装置与抽吸装置具有至少一个共同的分隔壁和/或涂敷装置组合在抽吸装置中。因为正是在印刷机的输墨装置，上漆装置或润湿装置中常常具有位置的明显不足，因此该相邻的、尤其直接相邻的构型具有特殊的优点。此外，一个共同的分隔壁的设置可得到附加的位置增益。最后通过该组合，使根据本发明的装置的位置需要量以有利的方式明显地减小。此外还得到优点，即用于液体及抽吸空气的供给导管仅需导入一个装置而无需引到远离的位置上。并且通过该组合使为了维护或清洗目的的装置的可能取出变得容易。在为了调节涂敷参数而需进行装置相对所述物体的间距调节方面，通过该组合，该调节也变得比涂敷装置与抽吸装置分开的情况明显地容易。

根据本发明的另一个在确定的及均匀的涂敷方面优化的优选实施形式，该装置的特征在于：涂敷装置的出口与抽吸装置的入口各被构造成缝隙式喷嘴，尤其被构造成分段的缝隙式喷嘴。通过设置分段的缝隙式喷嘴以有利的方式实现了超过装置长度的均匀涂敷。在此情况下可这样地选择分段隔壁的数目及距离，以致可达到所希望的均匀涂敷。

根据本发明的印刷装置，尤其是平版或凹版印刷装置，具有一个滚筒，其特征在于：包括一个与滚筒有间距地设置的、尤其基本上为滚筒长度的装置，如上面对于本发明所描述的装置，用于在滚筒的表面上涂敷印刷液体、尤其是油墨、漆或润湿剂。

根据本发明的另一个在滚筒表面上的在其量上确定的和/或可控的液体涂敷方面优化的优选实施形式，该印刷装置的特征在于：滚筒的表面具一些凹部，尤其是网纹小凹坑。此外，这些小凹坑可被设计为小抽吸凹坑。

一种承印材料加工机，尤其是印刷机或平版或凹版印刷机，其特征在于：包括如以上对于本发明所描述的至少一个装置或一个印刷装置。

根据本发明的在精密及简单地控制涂敷方面优化的优选实施形式，该方法的特征在于：过剩液体基本上直接地从所述出口到达所述入口中。

借助根据本发明的方法及其优选实施形式而得到的优点正如以上对于根据本发明的装置所述的优点那样。

附图说明

以下将参照附图对本发明及其优选与有利的实施例进行说明。这里附图分别表示：

图1：根据本发明的印刷装置的一个实施形式的概要截面图；

图2：根据本发明的装置的一个实施形式的概要截面图；

图3：根据本发明的装置的实施形式的另一概要截面图；及

图4：根据本发明的装置的一个实施形式的透视图。

具体实施方式

图1表示一个构造成圆柱体的、可数字成像的所谓吸式印版(Saugdruckform)100，它具有一个外层102，在该外层中具有多个可数字控制的、设置在一个网纹上的可转换的小凹坑104.这些小凹坑104例如可从内部由一个激光加热装置106根据待印刷图象的信息来加热，以使得位于这些小凹坑中的空气变热及膨胀.被加热的小凹坑在接下来的冷却过程中在根据本发明的一个紧凑的涂敷装置108的旁边驶过，用于无接触地、定剂量地涂敷液体，尤其是印刷油墨.在此情况下印刷油墨通过收缩的空气被转移或者说吸入到小凹坑中(吸式印版).因为印版100的表面在包围小凹坑的开口的部位(网纹接桥)上优选地构造成疏油墨的，无印刷油墨被转移到这些部位上，而仅转移在小凹坑(网纹)104本身的部位上.在印版100与一个承印材料112相接触的区域110中，这些小凹坑104或者说位于其中的空气再由激光加热装置114加热及通过空气膨胀推出印刷油墨并转移到承印材料112上.

图2表示一个根据本发明的、用于将印刷油墨202转移到一个滚筒204上或转移到滚筒204的表面-小凹坑206中的涂敷装置200(可与图1中的紧凑的装置108相比拟)。

装置200具有一个内部的、即设置或组合在内部的涂敷装置208及一个包围着该涂敷装置的外部的、即设置在外部的抽吸装置210。涂敷装置208被构造成一个具有两个壁211的缝隙式喷嘴及与一个未示出的供给低粘性的、尤其是稀液的印刷油墨213(可与凹版印刷油墨相比拟)的供给装置相连接。因此印刷油墨213在方向212上(在图2中所示的结构方式或定向中：从下面)输入给涂敷装置208及由涂敷装置208从一个位于滚筒表面218对面的出口214排出。在出口214的前面(在图2中所示的结构方式或定向中：上面)构成一个油墨柱216，该油墨柱一直达到滚筒204的表面218及与表面218相接触，而这些壁211无接触地、即与表面218有间隔地布置。

抽吸装置210被构造成除公共分隔壁211外还具有另外两个(外)壁224或226的缝隙式喷嘴及与一个未示出的真空源相连接，以致可通过在相应的壁224或226与滚筒204的表面218之间的间隔缝隙220或222抽吸周围空气。相应形成的(在图2中所示的结构方式或定向中：右面或左面，即沿滚筒表面的运动方向及逆着该运动方向)空气流228或230在抽吸装置210的上部区域中在油墨柱216的边界面旁边流过及沿方向232或234(在图2中所示的结构方式或定向中：向下)到达真空源。当在油墨柱216旁边流过时，空气流228或230夹带着印刷油墨作为小滴235或作为油墨流及在方向232或234上导出它们。

根据本发明的装置的工作原理、即所使用的涂敷方法如下：一方面通过一个控制装置236可控制印刷油墨213的输入，例如单位时间输入相应的量；及另一方面控制空气228或230的抽吸。通过在例如印刷油墨213的流入速度与抽吸装置上施加的真空之间的合适的选择，可在喷嘴208或210的预给定直径及装置200与表面218之间的预给定距离的情况下，使油墨柱218的自由边界面、也就是说使印刷油墨213与周围空气228或230之间的边界面在空间及时间上基本上有目的地稳定。这是有利的，因为这样，装置200仅可使表面218的一个空间上有限的面区段覆盖印刷油墨及可进行精细定剂量的涂敷。

紧靠近表面218，在印刷油墨射束的滞(流)点238中具有表面218与出口214之间的油墨柱216中的最大压力.在油墨柱216的边缘区域240或241、即分隔壁211与表面218之间的区域中，印刷油墨的流动速度也通过由抽吸装置210的入口246的抽吸来确定.油墨柱216的边缘区域240或241中的压力由于那里较大的印刷油墨流动速度而小于滞点238中的压力(伯努利压力方程).当边界面242或244中所具有的压力与由油墨柱216的表面张力产生的力相互补偿时，印刷油墨与周围空气之间的自由边界面242或244的空间位置是稳定的.通过不仅印刷油墨流入时而且周围空气流出时的流动速度可改变或有目的地控制相应的压力.

在油墨柱216的边缘区域240或241中印刷油墨的抽吸速度通过在抽吸装置210上施加的真空及通过由自由边界面242或244的空间位置得到的、在相应分隔壁211与滚筒表面218之间的相应间隙中的印刷油墨的伸出来确定。在间隙区域中该伸出的增大将使抽吸装置210的相应的入口246或248变窄及以此方式在预给定的真空情况下提高间隙中的抽吸速率并由此提高油墨柱216的边缘区域240或241中的印刷油墨的抽吸速度。

如果例如增大施加的负压，则首先抽吸速率增大，油墨柱边缘区域中的抽吸速度增大，油墨柱边缘区域中的压力下降及周围大气中的压力会使印刷油墨与大气之间的边界面向油墨柱中心的方向移动。该边界面移动的后果是：印刷油墨的伸出减小，由此抽吸速率下降及最后形成边界面的一个新的稳定位置。边界面的该新的稳定位置比施加的负压增大前更紧靠油墨柱的中心。因此，抽吸速率与印刷油墨伸出之间的所述关系稳定了印刷油墨与周围大气之间的边界面。如果相反地减小所施加的负压，则自由边界面稳定在离油墨柱中心较远的位置上。

图3表示涂敷装置200，其中滚筒表面218相对装置200在油墨柱216上面运动。印刷油墨213在表面218上施加至少一个小的附着力，这将导致：油墨柱216向表面218的运动方向300上偏移。油墨柱216的该偏移被这样限制，即在油墨柱216的向着运动方向300的一侧上印刷油墨在壁211与滚筒表面218之间间隙中的伸出增大。将如上所述地，增大的伸出导致增大的抽吸速率及由此导致油墨柱216的边缘区域中流动速度的增大，由此使油墨柱216的边缘区域中的压力下降。通过相对大的外部压力使边界面302向回压及使边界面302的位置又被稳定，但被稳定在相对图2来说向运动方向300移动了的位置上。

在油墨柱216的向着与运动方向300相反方向的一侧上，由于印刷油墨213与表面218之间的附着力使印刷油墨与周围空气之间的自由边界面304也向着表面218的运动方向300运动。这将引起印刷油墨在间隙中的伸出减小，由此使油墨柱216的该边缘区域中的流动速度减小，这将导致印刷油墨的边缘区域中的压力上升。因此也稳定了油墨柱216的自由边界面304的位置，但也稳定在相对图2来说向运动方向300移动了的位置上。

因此出人意外地表明了，即使当滚筒更快速转动时、即表面218相对油墨柱运动时，也可通过控制有目的地实现自由界边面302或304的足够稳定。由于稳定的油墨柱，根据本发明的装置可用于对小凹坑206按目的的注油墨，这里可同时地避免相对公知油墨梁的闭合的油墨膜的涂敷。

图4表示根据本发明装置的一个实施例的透视图，其中为清楚起见滚筒的表面400用虚线来表示。

设置在一个印刷机406的印刷装置404(为清楚起见两者均仅由片段表示)中的涂敷装置402基本上延伸在滚筒的轴向长度上，但至少在轴向上延伸在滚筒的起印刷面作用的延伸距离上。

内部的涂敷装置410这样地组合在外部的抽吸装置408中，即涂敷装置410至少在运动方向412上由一个抽吸区域包围，而抽吸区域最好也在逆着运动方向412的方向上包围涂敷装置410。此外如图所示地，抽吸区域也可在涂敷装置410的在轴向上位于侧边的面上包围涂敷装置410-换句话说：涂敷装置410可完全地被嵌入在一个抽吸区域中。

涂敷装置410可以-如虚线所示地-设有接桥418，即设有隔段，以实现印刷油墨尽可能均匀的流动。通过一个接口414对装置402输入印刷油墨及通过一个或多个接口416排出抽吸空气。所示的紧凑盒形结构方式可有利地减小位置占用量。

抽吸装置408也可-如虚线所示地-设有接桥419，即设有隔段，以便实现尽可能均匀的抽吸。

参考标号表

100吸式印版    102外层

104凹点        106激光加热装置

108涂覆装置    110区域

112承印材料    114激光加热装置

200涂覆装置             202印刷油墨

204滚筒                 206小凹坑

208涂覆装置/喷嘴        210抽吸装置/喷嘴

211共同的壁             212方向

213印刷油墨             214出口

216柱                   218表面

220间隙                 222间隙

224壁                   226壁

228空气流               230空气流

232方向                 234方向

235小液滴/过剩的液体    236控制装置

238滞点                 240边缘区域

241边缘区域             242边界面

244边界面               246入口

248入口                 300运动方向

302边界面               304边界面

400表面                 402涂覆装置

404印刷装置             406印刷机

408抽吸装置             410涂覆装置

412运动方向             414接口

416接口                 418接片

419接片

Claims (19)

1.用于无接触地、定剂量地涂敷液体的装置，设有一个涂敷装置(208，410)，该涂敷装置具有至少一个用于所述液体(202)的出口(214)，其特征在于：包括一个抽吸装置(210，408)，它具有至少一个用于过剩液体(235)的入口(246，248)，所述抽吸装置(210，408)这样地抽吸气体(228，230)，以使得所述过剩液体(235)与所述气体(228，230)一起被排出；以及

包括一个控制装置(236)，它这样地控制通过所述出口(214)的液体(202)的输给及通过所述入口(246，248)的气体(228，230)的抽吸，使得过剩的液体(235)直接地从所述出口(214)到达所述入口(246，248)中和/或在所述出口(214)前面构成具有一个相对所述气体稳定的自由边界面(242，244，302，304)的液体柱(216)。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：涂敷装置(208，410)与抽吸装置(210，408)相邻地设置。

3.根据权利要求1的装置，其特征在于：涂敷装置(208，410)与抽吸装置(210，408)直接相邻地设置。

4.根据权利要求1的装置，其特征在于：涂敷装置(208，410)与抽吸装置(210，408)具有至少一个共同的分隔壁(211)。

5.根据权利要求1的装置，其特征在于：涂敷装置(208，410)组合在抽吸装置(210，408)中。

6.根据权利要求1的装置，其特征在于：出口(214)与入口(246，248)各被构造成缝隙式喷嘴。

7.根据权利要求1的装置，其特征在于：出口(214)与入口(246，248)各被构造成分段的缝隙式喷嘴。

8.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述气体是周围空气。

9.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述用于无接触地、定剂量地涂敷液体的装置用于向一个表面涂敷液体，所述抽吸装置具有多个壁，所述多个壁中的每个壁设置成在所述多个壁与所述表面之间限定相应缝隙，所述抽吸装置将所述气体作为通过所述缝隙的两个气流抽吸，所述两个气流中的第一气流沿着所述表面的运动方向流动，所述两个气流中的第二气流逆着所述表面的运动方向流动。

10.印刷装置，具有一个滚筒，其特征在于：包括一个根据权利要求1至9中一项的、与所述滚筒(100)有间距地设置的装置(108)，用于在滚筒(100)的表面(218)上涂敷印刷液体(202)。

11.根据权利要求10的印刷装置，其特征在于：滚筒(100)的表面(218)具有一些凹部(104，206)。

12.根据权利要求10的印刷装置，其特征在于：所述印刷装置是平版或凹版印刷装置。

13.根据权利要求10的印刷装置，其特征在于：所述装置(108)在长度上与所述滚筒长度相同。

14.根据权利要求10的印刷装置，其特征在于：所述印刷液体是油墨、漆或润湿剂。

15.根据权利要求11的印刷装置，其特征在于：所述凹部(104，206)是一些网纹小凹坑。

16.承印材料加工机，其特征在于：包括至少一个根据权利要求1至9中一项的装置或至少一个根据权利要求10至15中一项的印刷装置.

17.根据权利要求16的承印材料加工机，其特征在于：所述承印材料加工机是印刷机或平版或凹版印刷机。

18.用于无接触地、定剂量地涂敷液体的方法，所述方法包括如下步骤：

液体(202)由涂敷装置(208，410)的至少一个出口(214)输给；

过剩液体(235)由一个抽吸装置(210，408)通过所述抽吸装置的至少一个入口(246，248)排出，所述抽吸装置抽吸气体并且使得所述过剩液体与所述气体一起被排出；

通过一个控制装置控制通过所述出口的液体的输给及通过所述入口的气体的抽吸，使得过剩的液体(235)直接地从所述出口(214)到达所述入口(246，248)中和/或在所述出口(214)前面构成具有一个相对所述气体稳定的自由边界面(242，244，302，304)的液体柱(216)。

19.根据权利要求18的方法，其特征在于：所述方法用于向一个表面涂敷液体，通过所述抽吸装置将所述气体作为通过所述抽吸装置的多个壁与所述表面之间的相应缝隙的两个气流抽吸，所述两个气流中的第一气流沿着所述表面的运动方向流动，所述两个气流中的第二气流逆着所述表面的运动方向流动。

Images