具有可更換工具套筒的工具滾筒及具有這種工具滾筒的壓印機(jī)或印刷的制造方法
【專利摘要】一種可特別用作壓印機(jī)或印刷機(jī)(100)的與背壓元件(300)的相互作用的工作滾筒的工具滾筒，具有套筒載體(210)和能被可釋放地緊固至所述套筒載體的可更換工具套筒(250)。套筒載體(210)具有載體元件(220)，其承載位于第一軸向端部(212)上的第一端部部件(230)和位于第二軸向端部上的第二端部部件(240)。在工具滾筒的安裝狀態(tài)下，工具套筒被夾持在端部部件(230、240)之間，并且在端部部件之間的區(qū)域中在載體元件與工具套筒之間存在徑向間距。
【專利說明】具有可更換工具套筒的工具滾筒及具有這種工具滾筒的壓印機(jī)或印刷機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有套筒載體和由套筒載體承載的可更換工具套筒的工具滾筒，并且還涉及具有這種工具滾筒的壓印機(jī)或印刷機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]具有由套筒載體承載并且可從套筒載體移除的可更換工具套筒的工具滾筒被使用在壓印機(jī)或印刷機(jī)中，作為在壓印機(jī)或印刷機(jī)的操作期間與背壓元件相互作用的工作滾筒，并且與背壓元件一起界定出工作輥隙，其中在伸展穿過工作輥隙的扁平材料上進(jìn)行實(shí)際的壓印或印刷處理。背壓元件可以是背壓滾筒或背壓板。扁平材料可以是材料幅或片狀材料。工具套筒在該情況下承載為特定工藝設(shè)置的工具，所述工具常常是印刷機(jī)中的指定模板以及壓印機(jī)中的通用壓印工具。后續(xù)工藝所需的工具可已經(jīng)以預(yù)備方式在所需位置處緊固至可更換工具套筒，使得當(dāng)更換工具套筒時(shí)，整組工具可作為整體被移除，并被其它工具和/或不同機(jī)構(gòu)中的工具更換。作為使用具有可更換工具套筒的工具滾筒的結(jié)果，因此能夠降低更換時(shí)間，并且這樣在不同工藝之間切換時(shí)保持較短的機(jī)器停工時(shí)間。
[0003]DE 196 27 034 C2描述一種印刷機(jī)或壓印機(jī)，其印刷或壓印單元具有工具滾筒，所述工具滾筒具有可更換工具套筒，其與背壓滾筒(輪轉(zhuǎn)印刷機(jī))相互作用。描述了一種機(jī)構(gòu)，其中工具套筒可在不用拆卸機(jī)器框架的側(cè)向支座的情況下通過側(cè)向支座從套筒載體取下，并且被不同的工具套筒更換。套筒載體具有連續(xù)的圓柱形橫向表面，工具套筒的同樣連續(xù)的圓柱形內(nèi)表面在安裝狀態(tài)下座靠在其大的表面面積上。設(shè)置有連續(xù)縱向狹縫從而是可膨脹或可收縮的工具套筒在沿著縱向狹縫分配的個(gè)體夾持構(gòu)件的輔助下安裝在圓柱形套筒載體上。在夾持構(gòu)件已經(jīng)被釋放之后，可從套筒載體沿軸向取下工具套筒。
[0004]EP I 600 292 BI描述了再一裝置，其用于將可更換工具套筒附接至用于壓印機(jī)或印刷機(jī)的工具滾筒的套筒載體的橫向表面。設(shè)置有縱向狹縫的工具套筒借助于夾持裝置以夾持方式可更換地安裝在套筒載體的圓柱形橫向表面上。夾持裝置具有夾持驅(qū)動(dòng)器，其沿著工具套筒的整個(gè)長(zhǎng)度有效，并且從工具滾筒的一個(gè)端面可居中地致動(dòng)。
[0005]WO 2010/124808 Al描述了一種印刷涂飾(finishing)機(jī)器，其具有基本的機(jī)器和可更換的涂飾模塊。涂飾模塊具有工具滾筒，所述工具滾筒具有可更換的工具套筒，其具有連續(xù)的縱向狹縫，并且可通過壓配合方式安裝在圓柱形套筒載體的圓柱形橫向表面上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]由本發(fā)明解決的一個(gè)問題是提供一種通用類型的工具滾筒，其中能夠比在常規(guī)工具滾筒中更快速且容易地更換工具載體套筒。應(yīng)該能夠有成本效益地并且以高品質(zhì)生產(chǎn)該工具滾筒。由本發(fā)明解決的再一問題是提供具有這種工具滾筒的壓印機(jī)或印刷機(jī)。
[0007]為了解決這些問題，本發(fā)明提供一種工具滾筒，其如權(quán)利要求1所述的特征。此夕卜，還提供具有如權(quán)利要求12所述的特征的壓印機(jī)或印刷機(jī)。
[0008]有利的改進(jìn)在從屬權(quán)利要求中給出。所有權(quán)利要求的表達(dá)通過引用構(gòu)成本說明書的內(nèi)容。
[0009]一種通用工具滾筒具有套筒載體和能可釋放地緊固至套筒載體的可更換工具套筒。本發(fā)明的套筒載體具有載體元件，其承載位于第一軸向端部上的第一端部部件和位于第二軸向端部上的第二端部部件。工具套筒在工具滾筒的安裝狀態(tài)下被夾持就位在端部部件之間。在端部部件之間的區(qū)域中在載體元件與工具套筒之間存在徑向間距。
[0010]通過該構(gòu)造，能夠?qū)⒐ぞ咛淄埠洼d體元件兩者設(shè)計(jì)為制造相對(duì)較簡(jiǎn)單并且有成本效益的穩(wěn)定部件，因?yàn)楣ぞ咛淄驳膬?nèi)側(cè)以及載體元件的外側(cè)均不必被特別精確地加工。與公知解決方案形成對(duì)比，工具套筒不安裝在載體元件的相應(yīng)加工的外表面上，而是被夾持就位在端部部件之間。載體元件與工具套筒之間的直接碰觸接觸是不需要的并且優(yōu)選也未被提供，因?yàn)楣ぞ咛淄脖粖A持就位在由載體元件承載的端部部件之間。在端部部件之間的區(qū)域中，在載體元件與工具套筒之間出現(xiàn)可用于工具滾筒的再一些功能元件的中間空間。
[0011]優(yōu)選地，工具套筒和端部部件彼此協(xié)作，使得所述工具套筒能在安裝狀態(tài)下被夾持僅沿軸向就位在所述端部部件之間。作為結(jié)果，工具套筒在被緊固至套筒載體時(shí)僅在軸向方向上被加載，因此在給定工具套筒的相應(yīng)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的情況下能避免變形。
[0012]在一些實(shí)施例中，出現(xiàn)特別有益和有成本效益的構(gòu)造，因?yàn)檩d體元件被構(gòu)造為中空軸。中空軸可從管狀起始工件被有成本效益地制造，并且提供非常高程度的穩(wěn)定性和剛性，同時(shí)具有低重量。此外，中空軸的內(nèi)部可用于穿過線路、線纜或類似物。
[0013]端部部件可被構(gòu)造為盤狀法蘭，其可沿軸向方向被推動(dòng)到載體元件的軸向端部上，并且被固定在適當(dāng)位置。作為結(jié)果，套筒載體可具有整體上杠鈴的形狀。
[0014]這種新穎構(gòu)造提供用于規(guī)格(format)更換的可觀優(yōu)點(diǎn)，例如在意欲一個(gè)接一個(gè)生產(chǎn)不同的印刷長(zhǎng)度時(shí)。優(yōu)選地，套筒載體設(shè)置為承載不同內(nèi)徑的工具套筒，其中所述載體元件的外徑小于具有最小內(nèi)徑的工具套筒的內(nèi)徑，并且其中所述端部部件的對(duì)夾持就位有效的直徑大于具有最大內(nèi)徑的工具套筒的內(nèi)徑。這樣，不同直徑的工具套筒可緊固至同一個(gè)套筒載體。在一些實(shí)施例中，外徑范圍在大約180_?360_的工具滾筒可緊固至相同套筒載體，而不必為此目的更換套筒載體。
[0015]通常，用于工具滾筒的驅(qū)動(dòng)器作用于載體元件，使得在該情況下從載體元件向工具套筒的扭矩傳輸必須得到確保。盡管壓配合聯(lián)接可能是足夠的，但是在優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)行密配(或緊密配合，form-fitting)接入(entrainment)。為此目的,工具套筒具有位于軸向端面上的第一聯(lián)接結(jié)構(gòu)，并且所述端部部件具有位于面向工具套筒的端面上的第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中第一聯(lián)接結(jié)構(gòu)和第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成將工具套筒以緊密配合且旋轉(zhuǎn)固定的方式聯(lián)接在所述端部部件之間。優(yōu)選地，在該情況下，第一和第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)具有相應(yīng)的突部和/或凹部，其相對(duì)于工具滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸。作為結(jié)果，具有不同直徑的工具套筒能被聯(lián)接，因?yàn)槠涞谝宦?lián)接結(jié)構(gòu)能在不同徑向間距處接合在端部部件上的相應(yīng)第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)中。
[0016]在一些實(shí)施例中，呈肋部形式的沿徑向延伸的突部設(shè)置在端部部件上，所述肋部在工具滾筒被夾持就位時(shí)接合在工具滾筒的端面中的相應(yīng)徑向凹部中。在工具滾筒的端面上為突部并在端部部件中為相應(yīng)的徑向溝槽的這種相反結(jié)構(gòu)也是可能的。
[0017]已發(fā)現(xiàn)的是，第一聯(lián)接結(jié)構(gòu)和第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)呈希斯鋸齒(Hirth serrat1n)的形式是特別有利的。希斯鋸齒已知是沿軸向有效的扁平側(cè)面式鋸齒，其能導(dǎo)致聯(lián)接在一起的部件的自我居中。作為結(jié)果，在不磨損聯(lián)接在一起的部件的情況下頻繁地更換工具套筒是可能的，甚至是在待聯(lián)接在一起的部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置在安裝期間未以完全準(zhǔn)確的方式設(shè)定時(shí)。作為結(jié)果，快速的工具更換是受惠的。
[0018]因?yàn)樘淄草d體允許工具套筒被沿軸向夾持就位，工具套筒可設(shè)計(jì)為在周向方向上閉合的工具套筒。這種沒有縱向狹縫的不可膨脹工具套筒在被給定足夠壁厚的情況下是內(nèi)在穩(wěn)定的部件，其能在套筒更換期間被容易地操作而沒有損壞風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]套筒更換可手動(dòng)地或在適當(dāng)裝置(機(jī)械手、升降機(jī)或類似物)的支持下部分自動(dòng)地或完全自動(dòng)地實(shí)施。在一些實(shí)施例中，工具滾筒分配有套筒更換輔助裝置，其可具有例如套筒載體部分，其是可引入工具套筒的內(nèi)部中的。這可以是具有一組滾子的管，工具套筒可在其上朝外滾動(dòng)。抓夾裝置，例如具有作用于工具套筒的自由端面的鉗夾卡盤，可被提供來使拔出或推入新工具套筒變得更容易。
[0020]在許多應(yīng)用中，例如當(dāng)處理熱壓印膜時(shí)，工具滾筒必須被置于遠(yuǎn)高于室溫的工作溫度，并且可以例如處于150°C?250°C的范圍中。常規(guī)工具套筒經(jīng)常是借助于受到加熱的油而被置于它們的工作溫度，所述油在外部加熱裝置中預(yù)熱至流動(dòng)溫度，然后被輸送穿過工具滾筒中的流體管道。盡管這種依賴于流體的加熱裝置在本發(fā)明的工具套筒中也是可行的，但是優(yōu)選進(jìn)行設(shè)置以使工具滾筒具有可電操作加熱裝置的加熱元件來加熱工具套筒。加熱工具套筒所需的熱能因此直接在工具滾筒中生成，因此能避免供給線路中的能量損失等。全部所需的電連接至待設(shè)置的外部電力源。
[0021]加熱裝置具有輻射加熱元件的實(shí)施例已被證實(shí)是特別有利的，所述輻射加熱元件配置在載體元件的外側(cè)上，使得它們可借助于輻射熱以無接觸的方式加熱工具套筒的面向載體元件的內(nèi)側(cè)。可進(jìn)行設(shè)置作為紅外輻射體的輻射加熱元件，其具有特別高的熱輸出效率。由于安裝在載體元件的外側(cè)上，能夠以特別輕松的方式在移除工具套筒的情況下更換可能有缺陷的輻射加熱元件。
[0022]無接觸操作輻射加熱器具有的再一優(yōu)點(diǎn)是能夠以不依賴于規(guī)格的方式操作，因此能以同一個(gè)加熱裝置加熱不同直徑的工具套筒。
[0023]為了增加加熱裝置的效率，可在工具套筒的內(nèi)側(cè)上設(shè)置輻射吸收結(jié)構(gòu)和/或輻射吸收涂料?？衫缤ㄟ^黑色涂飾或施加涂料層來使內(nèi)側(cè)變黑。然而，不必經(jīng)常進(jìn)行單獨(dú)的處理或涂布，因?yàn)榻饘偬淄驳姆羌庸?nèi)側(cè)可能已經(jīng)對(duì)于輻射熱具有足夠的吸收性。
[0024]作為輻射加熱的替代方案，在一些實(shí)施例中，工具套筒的感應(yīng)加熱也是可能的，其中相應(yīng)的感應(yīng)線圈可同樣裝配在載體元件上。
[0025]為了允許沿著工具套筒整個(gè)軸向長(zhǎng)度的充分相同的加熱，在一些實(shí)施例中，進(jìn)行設(shè)置以使加熱裝置被設(shè)計(jì)成生成能沿著工具套筒的軸向長(zhǎng)度以可變方式設(shè)定的熱輸出。例如，熱輸出可在軸向端部附近高于工具套筒的中心區(qū)域中的，使得軸向端部的熱損失可得到補(bǔ)償，以便沿著工具套筒的整個(gè)軸向長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)大致相同的工作溫度。
[0026]作為巧妙地設(shè)計(jì)在安裝工具套筒中涉及的部件的結(jié)果，在一些實(shí)施例中，可更換的工具套筒可以是工具滾筒的僅有的依賴于規(guī)格的部件，使得在套筒更換期間，除了工具套筒之外，不必通過其它依賴于規(guī)格的部件更換其它部件。這尤其會(huì)導(dǎo)致為終端用戶節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槌斯ぞ咛淄仓?，不必存?chǔ)依賴于規(guī)格的部件。對(duì)于工具更換能出現(xiàn)可觀的時(shí)間優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槌ぞ咛淄餐?，不必移除并通過其它更換再一些部件。
[0027]本文所描述類型的工具滾筒可在工具套筒的工具承載部件適當(dāng)改造為適于特定壓印或印刷工藝的情況下，用于不同的壓印機(jī)或印刷機(jī)。例如，在膜壓印機(jī)(具有或不具有加熱)中或在膠版印刷機(jī)中或在上漆機(jī)中或在柔版印刷機(jī)中的使用是可能的。在更加復(fù)雜的例如多階段印刷涂飾設(shè)施或用于這類設(shè)施的涂飾模塊中使用也是可能的，例如在如WO2010/124808 Al那樣的印刷涂飾模塊中。
[0028]本發(fā)明還涉及一種工具滾筒組，其具有套筒載體和分配給所述套筒載體的多個(gè)工具套筒，其中所述套筒載體和所述工具套筒彼此適應(yīng)，使得所述工具滾筒組的不同直徑的工具套筒可附接至所述套筒載體，而不用在結(jié)構(gòu)上修改所述套筒載體，并且/或者不必使用和/或更換依賴于規(guī)格的部件。
[0029]這些和再一些特征不僅從權(quán)利要求書中而且從說明書和附圖中變得清楚明了，其中個(gè)體特征可各自在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中和不同領(lǐng)域中獨(dú)自地或以子組合的形式一起實(shí)施，并且可代表自身是可取得專利的有利實(shí)施例。本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中示出并在下文中更詳細(xì)地說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1示出了膜壓印機(jī)的壓印單元的示意圖，其中所述壓印單元具有一實(shí)施例的具有可更換工具套筒的工具滾筒；
圖2示出了在移除工具套筒狀態(tài)下根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安裝在壓印單元中的套筒載體的視圖；
圖3示出了套筒載體的另一實(shí)施例中的端部部件的設(shè)置有希斯鋸齒的內(nèi)部端面的視圖；
圖4示出了來自圖2的套筒載體，其具有相對(duì)較大的工具套筒；并且圖5示出了來自圖2和4的套筒載體，其具有相對(duì)較小的工具套筒。

【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示出了膜壓印機(jī)的壓印單元100的必要部件的示意性斜透視圖，所述膜壓印機(jī)設(shè)置來使用圓壓圓(round-on-round)技術(shù)(旋轉(zhuǎn)熱壓印機(jī))進(jìn)行熱壓印。如已知的，在熱壓印期間，待壓印的材料層，例如印刷材料片或連續(xù)印刷材料幅，被引導(dǎo)穿過壓印輥隙，其形成在壓印工具載體裝置與背壓元件之間。壓印工具載體裝置承載一個(gè)或多個(gè)壓印工具，其可在熱壓印期間借助于加熱裝置受到加熱。在膜壓印機(jī)的操作期間，至少一個(gè)壓印膜幅被引導(dǎo)穿過壓印輥隙，使得它在壓印周期中與待壓印的材料層具有相同的移動(dòng)狀態(tài)。膜傳輸器件未示出，以為清楚起見。EP O 718 099 BI通過示例方式示出了用于構(gòu)造膜傳輸器件的可能性，其也可使用在這里。
[0032]在壓印周期中，位于壓印膜幅上的壓印材料，例如離散相繼的壓印單元諸如圖片、文字和/或全息圖，或者待壓印在涂料層或金屬層上的部分，在壓力和溫度的作用下被轉(zhuǎn)印至材料層。
[0033]在旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，壓印工具載體裝置由工具滾筒200形成，所述工具滾筒200以具有水平旋轉(zhuǎn)軸線202的可旋轉(zhuǎn)方式安裝在膜壓印機(jī)的機(jī)器框體的取向成平行于彼此的兩個(gè)豎直側(cè)向支座112、114中。所使用的背壓元件是背壓滾筒300，其以水平旋轉(zhuǎn)軸線配置在工具滾筒之下，并且與工具滾筒軸向地平行，所述背壓滾筒300借助于適當(dāng)?shù)妮S承安裝在側(cè)向支座112、114中，以便圍繞其滾筒軸線302可旋轉(zhuǎn)。在左側(cè)示出的側(cè)向支座112位于機(jī)器的操作者側(cè)，由此，除了別的外，可實(shí)施工具套筒更換。后方側(cè)向支座114位于驅(qū)動(dòng)側(cè)，在該側(cè)配置被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)工具滾筒和背壓滾筒的裝置。
[0034]在膜壓印機(jī)的操作期間，工具滾筒200和背壓滾筒300在它們最靠近在一起的區(qū)域中界定出壓印輥隙140。待壓印的材料層借助于適當(dāng)?shù)膫鬏斊骷灰龑?dǎo)穿過壓印輥隙，其中材料層抵靠在背壓滾筒的在很大程度上為圓柱形的外表面的特定周向部段上，并且被其保持在正確位置。壓印從材料層的背離背壓滾筒的外側(cè)發(fā)生，通過借助壓印工具222，其以可更換方式附接至工具滾筒200的外周緣。壓印膜幅(未示出)在壓印工具與材料層之間伸展，所述壓印膜幅被膜壓印機(jī)的膜單元(同樣未更詳細(xì)地示出)供給至壓印輥隙，并且在使用之后被釋放。
[0035]工具滾筒200為多部式構(gòu)造，并且包括作為必要部件的安裝在側(cè)向支座的區(qū)域中的套筒載體210，以及由套筒載體承載的可更換的工具套筒250。
[0036]工具滾筒在圖1中被示為處于兩個(gè)不同位置。在機(jī)器的操作期間，工具套筒250固定地安裝在套筒載體上，并且在該情況下位于其工作位置。操作期間，工具滾筒占據(jù)工作位置，由虛線示出，鄰近在背壓滾筒。這與滾筒軸線的由202指示的位置相關(guān)聯(lián)。在由實(shí)線示出的更換位置，工具滾筒已經(jīng)被提升向上離開背壓滾筒，使得工具套筒250可穿過側(cè)向支座112中的圓形通路214平行于工具滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線地被拔出或推上。這與滾筒軸線的由202’指示的位置相關(guān)聯(lián)。
[0037]在下文中參考圖1-5說明具有可更換工具套筒的工具滾筒的多個(gè)實(shí)施例。圖2示出了來自圖1的載體元件210的斜透視圖，其中工具套筒已被移除。圖4示出了具有直徑相對(duì)較大的一變型工具套筒250-4的工具滾筒的構(gòu)造，而圖5示出了具有直徑相對(duì)較小的工具套筒250-5的工具滾筒的變型，在每個(gè)情況下都由相同的套筒載體承載。圖3示出了具有呈希斯鋸齒形式的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的端部部件的套筒側(cè)端面的視圖。在附圖中，相同或相互對(duì)應(yīng)的部件各自由相同的附圖標(biāo)記指示。
[0038]多部式構(gòu)造的工具滾筒250具有兩個(gè)主要部件，具體為套筒載體210和可更換的工具套筒250，其依據(jù)其預(yù)期目的可從套筒載體移除，并且在安裝狀態(tài)中由套筒載體承載。套筒載體210具有呈扭轉(zhuǎn)剛性中空軸形式的載體元件220，其具有大致圓柱形的外部輪廓以及在軸向方向上連續(xù)的內(nèi)部腔體。載體元件具有位于工具滾筒的驅(qū)動(dòng)側(cè)的第一軸向端部212，以及處于相對(duì)的操作者側(cè)的第二軸向端部214 (見圖2、4和5)。
[0039]每個(gè)端部212、214被加工成使得在每個(gè)情況下套筒載體的一個(gè)端部部件可被軸向地推動(dòng)到關(guān)聯(lián)的軸向端部上，并且以旋轉(zhuǎn)固定方式被緊固在所定位置。在套筒載體的和工具滾筒的組裝狀態(tài)下，第一軸向端部212承載第一端部部件230，其甚至在工具套筒被移除的情況下也保留在載體元件上。設(shè)置在相對(duì)的操作者側(cè)的是第二端部部件240，其可從載體元件220移除以便更換套筒(參照?qǐng)D1)。
[0040]在本實(shí)施例中，兩個(gè)端部部件230、240被大致構(gòu)造為扁平圓盤或法蘭，其外徑略大于待由套筒載體承載的最大工具套筒的外徑(參照?qǐng)D4)。在工具滾筒的安裝期間，工具套筒250被軸向地夾持就位在端部部件230、240的相向端面之間，使得所有夾持作用力都大致平行于滾筒軸線202發(fā)揮作用。
[0041]如從圖4和5可容易地看出的，套筒載體210設(shè)置為使得它可接收或承載不同直徑的工具套筒，而不用對(duì)套筒載體進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)變化。為此目的，部件定尺寸為使得載體元件的外徑(包括由其承載的所有部件但端部部件除外)小于為載體元件提供的所有工具套筒的具有最小內(nèi)徑的那個(gè)工具套筒250-5的內(nèi)徑。為了比較，圖4示出了為載體元件提供的具有最大直徑的工具套筒250-4，而圖5示出了具有最小直徑的工具套筒250-5。
[0042]作為結(jié)果，對(duì)于與套筒載體210相關(guān)聯(lián)的一組工具套筒中的每個(gè)工具套筒而言，在載體元件或其外側(cè)與工具套筒或其內(nèi)側(cè)之間存在徑向間隔A2(對(duì)于最小工具套筒250-5而言)或Al (對(duì)于最大工具套筒250-4而言)。這具有的結(jié)果是:設(shè)置有套筒載體的每個(gè)工具套筒在安裝狀態(tài)不與中心載體元件220直接碰觸接觸，而是僅經(jīng)由端部部件230、240被載體元件間接地承載。
[0043]這與常規(guī)解決方案相比得到許多優(yōu)點(diǎn)，在所述常規(guī)解決方案中，使用的是可膨脹的開槽工具套筒，其以壓配合方式安裝在滾筒芯的確切加工的圓柱形外表面上。
[0044]在本解決方案中，為了生產(chǎn)工具套筒，使用的是管，其在周向方向上閉合，結(jié)果是工具套筒容易制造，并且在給定適當(dāng)壁厚的情況下，可以是內(nèi)在地穩(wěn)定的，使得輕松操作在套筒更換期間成為可能。另外，不必通過移除材料以高精度加工套筒的面向載體元件的內(nèi)偵牝因?yàn)樵搩?nèi)側(cè)不必用作夾持表面。因此，內(nèi)側(cè)可保持不被加工，結(jié)果是制造成本得到降低。另外，在端部部件之間的區(qū)域中在工具套筒與載體元件之間出現(xiàn)可用于再一些目的的中間空間，這關(guān)聯(lián)于加熱裝置的描述來進(jìn)一步說明。
[0045]在安裝狀態(tài)下，工具套筒250應(yīng)該相對(duì)于工具滾筒的旋轉(zhuǎn)軸線正好居中，并且被阻止相對(duì)于受到驅(qū)動(dòng)的套筒載體扭轉(zhuǎn)。這在優(yōu)選實(shí)施例中通過以下方式實(shí)現(xiàn):在端部部件的面向工具套筒的內(nèi)部端面上，并且在工具套筒的與之發(fā)生接觸的軸向端面上，設(shè)置相互對(duì)應(yīng)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，在組裝期間，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)以緊密配合且旋轉(zhuǎn)固定的方式將工具套筒自動(dòng)地聯(lián)接至套筒載體，并使工具套筒相對(duì)于套筒載體居中。
[0046]在圖1、2、4和5中的示例性實(shí)施例中，附接至端部部件的內(nèi)部端面的第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)形成為使得在每個(gè)情況下圍繞周緣有規(guī)則地分配的六個(gè)徑向肋部234附接至要不然平坦的端面，所述肋部234具有本質(zhì)上扁平的矩形截面，并且能夠在每個(gè)情況下沿工具套筒側(cè)的方向略微變窄。處于工具套筒的相應(yīng)地對(duì)向端面上的關(guān)聯(lián)第一聯(lián)接結(jié)構(gòu)由處于工具套筒的端面中的相應(yīng)大小的徑向凹部或溝槽254形成(見例如圖4)。
[0047]在工具滾筒的組裝期間，工具套筒最初被置于這樣一種旋轉(zhuǎn)位置，其中在端部部件朝彼此軸向地移動(dòng)以便將工具套筒夾持就位之前，端面凹部254與端部部件上的端面肋部對(duì)齊。作為肋部在溝槽中的密配接合的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了工具套筒的密配接入，并且同時(shí)工具套筒得以居中在端部部件之間。
[0048]在圖3中示出的實(shí)施例中，呈希斯鋸齒334形式的第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)置在端部部件的每個(gè)內(nèi)部端面上。在關(guān)聯(lián)工具套筒的端面上設(shè)置相應(yīng)的鋸齒。作為鋸齒的徑向路線的結(jié)果，并且作為齒的三角形截面形狀的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了工具套筒在其被夾持就位在端部部件之間時(shí)的自我居中。另外，在該構(gòu)造中，工具套筒首先不必被精確置于用于安裝的正確旋轉(zhuǎn)位置。相反，工具套筒被旋轉(zhuǎn)成使得一個(gè)聯(lián)接結(jié)構(gòu)的齒尖大致接合在相對(duì)聯(lián)接結(jié)構(gòu)中的關(guān)聯(lián)凹部中就已足夠。當(dāng)工具套筒被夾持就位在端部部件之間時(shí)，如有必要，工具套筒于是可仍然旋轉(zhuǎn)一定程度，直到實(shí)現(xiàn)了正確的旋轉(zhuǎn)位置。作為結(jié)果，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化工具滾筒的組裝。可在很大程度上避免聯(lián)接結(jié)構(gòu)的邊緣的磨損。
[0049]這里所描述類型的工具滾筒可用于印刷機(jī)或壓印機(jī)領(lǐng)域中的許多應(yīng)用。在本示例的情況下，工具滾筒使用在用于熱壓印的膜壓印機(jī)中。為此目的，在操作期間，工具滾筒或其外側(cè)必須被置于遠(yuǎn)高于室溫的工作溫度，并且可以例如處于150°C?250°C的范圍中。為此目的，工具滾筒配備有電加熱裝置的加熱元件。加熱元件由長(zhǎng)條形紅外輻射體272形成，所述輻射體272圍繞載體元件220的周緣有規(guī)則地配置，并且大致在載體元件的位于所安裝端部部件之間的整個(gè)內(nèi)部之上延伸。紅外輻射體是可單獨(dú)地更換的，并且可在移除工具套筒的情況下非常容易地實(shí)施更換。去往載體元件上的保持器的電力供應(yīng)線在空心載體元件的內(nèi)部中延伸至驅(qū)動(dòng)側(cè)。那里設(shè)置有插座，外部電力源可經(jīng)此得到連接。
[0050]可經(jīng)由這些輻射加熱元件從內(nèi)側(cè)無接觸地加熱工具套筒。工具套筒的內(nèi)側(cè)涂覆有涂料，其對(duì)紅外輻射具有吸收作用，以便實(shí)現(xiàn)從加熱裝置向工具套筒的高效熱傳遞。加熱元件272在周向方向上的散發(fā)輪廓被選擇成使得能量輸入在工具套筒的內(nèi)側(cè)是均勻的，不依賴于其直徑，使得在每個(gè)情況下在工具套筒的外側(cè)提供熱量沿周向方向以及沿著用于壓印操作的整個(gè)軸向長(zhǎng)度的規(guī)則分配。為此目的，比起在中心區(qū)域中，在軸向端部的區(qū)域中熱輸出可更大。
[0051]可在工具套筒上裝配一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，來自所述傳感器的信號(hào)被反饋至加熱裝置的控制器，以便允許熱輸出得到調(diào)節(jié)。作為結(jié)果，加熱元件可被間歇地接通和斷開，以便確保工具滾筒的外部溫度，其在整個(gè)使用期間在很大程度上是均勻的。
[0052]從工具滾筒內(nèi)側(cè)使用輻射加熱的一大優(yōu)點(diǎn)是，能以不依賴于規(guī)格的方式操作該加熱，也就是說不依賴于工具滾筒的直徑，而不必對(duì)加熱裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)修改。
[0053]因?yàn)樵陔娂訜嵫b置中用于加熱所需的熱是經(jīng)由輻射加熱元件通過將電能轉(zhuǎn)換為輻射能而在工具滾筒的內(nèi)部直接產(chǎn)生的，所以供給線中的能量損失可被保持得較低。與使用燃油加熱的常規(guī)解決方案相比，可觀的能量節(jié)省因此是有可能的。
[0054]快速和舒適的套筒更換受用于工具滾筒或用于套筒載體的特定軸承構(gòu)思青睞。套筒載體以懸伸方式安裝在驅(qū)動(dòng)側(cè)，使得甚至在相對(duì)的操作者側(cè)不存在底座時(shí)，它也保持處于其水平位置，以便更換套筒(參照例如圖2)。用于套筒載體的懸伸安裝的相應(yīng)軸承機(jī)構(gòu)原則上可被構(gòu)造為如在WO 2010/124808 Al中描述的。所述專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容在這個(gè)程度上通過引用構(gòu)成本說明書的內(nèi)容。由于單邊懸伸安裝，在套筒載體的操作者側(cè)端部上的中心旋轉(zhuǎn)安裝不是必需的并且也未被設(shè)置。
[0055]用于套筒載體的懸伸安裝的軸承機(jī)構(gòu)被裝配在軸承元件116上或中，所述軸承元件116可配置在后方側(cè)向支座114中，并且可相對(duì)于它沿豎直方向或在背壓滾筒300的方向上相對(duì)于豎直方向以銳角向上或向下移動(dòng)。作為軸承元件116豎直移動(dòng)的結(jié)果，工具滾筒與背壓元件之間的間距變化成為可能，并且工具滾筒可被置入上部更換位置(軸線的位置202’ )，以便更換套筒。可通過液壓調(diào)節(jié)裝置或通過以一些其它方式進(jìn)行操作的調(diào)節(jié)裝置，來實(shí)現(xiàn)該上升運(yùn)動(dòng)?？赡艿臉?gòu)造同樣在WO 2010/124808 Al中有描述。
[0056]在圖1中的實(shí)施例中，背壓滾筒300也是可豎直地調(diào)節(jié)的。為此目的，載體軸桿安裝在驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)處于軸承元件118、119中，其各自以可豎直地移動(dòng)的方式安裝在側(cè)壁中。關(guān)聯(lián)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器可例如液壓地或電氣地操作。
[0057]在一未圖示出的實(shí)施例中，對(duì)于不同的工藝同樣能非常容易地修改背壓滾筒300。為此目的，背壓滾筒可被構(gòu)造為多部式方式，并且具有套筒載體和由其承載的可更換背壓滾筒套筒。為此目的，如有必要，可使用已經(jīng)對(duì)于可更換工具套筒的構(gòu)造已知的措施。優(yōu)選地，背壓滾筒可具有與本申請(qǐng)中描述的工具滾筒類似的結(jié)構(gòu)。例如，沿周向方向閉合的背壓滾筒套筒可被夾持沿軸向就位在套筒載體的端部部件之間。作為結(jié)果，比起在常規(guī)機(jī)器中，在幅材處理圓壓圓機(jī)器中的規(guī)格變化變得更加容易和更有成本效益。
[0058]對(duì)于壓印機(jī)操作期間的工具滾筒的旋轉(zhuǎn)安裝，提供了特定的裝置，其結(jié)合圖2、4和5來被更詳細(xì)地說明。滾道(race)被精確地加工出，圓柱形外表面裝配在端部部件230、240上。這些滾道在工具滾筒的工作位置與支承滾子相互作用，所述支承滾子沿軸向與滾道平行地旋轉(zhuǎn)，并且裝配在軸承元件上，所述軸承元件進(jìn)而安裝在側(cè)向支座的內(nèi)側(cè)。
[0059]下部第一滾子機(jī)構(gòu)290具有四個(gè)下部支承滾子292-1到292_4，其各自以固定于框體的方式成對(duì)裝配在驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)。
[0060]上部第二滾子機(jī)構(gòu)296同樣具有四個(gè)支承滾子298-1到298_4，其在套筒載體上方成對(duì)配置在驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作者側(cè)。第二滾子機(jī)構(gòu)的滾子在調(diào)節(jié)裝置的輔助下沿套筒載體的方向或沿相反方向是可調(diào)節(jié)的。該調(diào)節(jié)能力一方面在套筒更換期間使用，以便釋放工具套筒。另一方面，調(diào)節(jié)能力用于打印進(jìn)行位置和打印停止位置。與背壓滾筒相關(guān)聯(lián)的是按壓裝置，其使得能夠以可精確地設(shè)定的壓力從下方將背壓滾筒按壓到被引導(dǎo)穿過工作輥隙的扁平材料上。若需要的話，在操作期間可調(diào)節(jié)背壓滾筒的接觸壓力。當(dāng)使用了不同直徑的工具滾筒或工具套筒時(shí)，背壓滾筒的可調(diào)節(jié)性還允許背壓滾筒與工具滾筒之間的軸向間距得到調(diào)節(jié)。
[0061]替代地，還可使用在WO 2010/128808 Al中所描述類型的滾子機(jī)構(gòu)。
[0062]在本文所描述類型的工具滾筒的輔助下，與常規(guī)解決方相比，能夠以有成本效益的方式顯著地?cái)U(kuò)展壓印機(jī)或印刷機(jī)的靈活性。對(duì)于壓印機(jī)或印刷機(jī)，能夠提供工具滾筒組，其包括單個(gè)套筒載體(具有載體元件和端部部件)以及適應(yīng)于此的多個(gè)工具套筒，其具有不同的直徑和/或不同設(shè)備。工具滾筒組可包括例如2、3、4或5個(gè)不同尺寸的工具套筒。工具滾筒組還可以包括兩個(gè)或更多個(gè)工具滾筒，其具有相同的直徑，但是其配備有不同的工具或工具機(jī)構(gòu)(模板或壓印工具)。套筒載體可被一次安裝在機(jī)器中，并且于是可保持在機(jī)器中，甚至是在規(guī)格更換期間。對(duì)于規(guī)格更換，于是僅需更換工具套筒，其在優(yōu)選實(shí)施例中是工具滾筒組的單個(gè)規(guī)格部分。
[0063]本文所描述類型的工具滾筒可如通過示例方式所示那樣用于壓印機(jī)或印刷機(jī)，其依據(jù)圓壓圓原理操作，其中背壓元件是背壓滾筒。在用于圓壓平(round-on-flat)技術(shù)的壓印機(jī)或印刷機(jī)中使用也是可能的。在該情況下，背壓元件是可間歇地致動(dòng)的背壓板。本文所描述類型的工具滾筒可用于平張印刷機(jī)，其處理待印刷或待壓印的片狀材料(個(gè)體片材)。還有可能使幅材處理機(jī)(幅材機(jī)器)配備有本文所描述類型的工具滾筒。對(duì)于幅材處理圓壓圓機(jī)器，可能有利的是背壓滾筒同樣是可更換的。
[0064]在本示例的情況下，可從內(nèi)部加熱的工具滾筒被構(gòu)造為用于熱壓印機(jī)。還存在沒有集成加熱元件的實(shí)施例。工具滾筒可設(shè)計(jì)為用于不同的印刷方法或印刷涂飾方法。在用于膠版印刷機(jī)的工具滾筒的情況下，工具套筒的外側(cè)可具有用于安裝膠印板的裝置，所述膠印板的外側(cè)可被結(jié)構(gòu)化。通過更換具有不同直徑的工具滾筒，能夠快速地且經(jīng)濟(jì)地實(shí)施適應(yīng)于不同的復(fù)制長(zhǎng)度。代替膠印板，可更換的工具滾筒可承載上漆板，用于將漆轉(zhuǎn)印至幅狀或片狀扁平材料?？筛鼡Q的工具套筒還可被設(shè)置為承載橡膠板，并被安裝在柔版印刷機(jī)中。
【權(quán)利要求】
1.一種壓印機(jī)或印刷機(jī)的與背壓元件(300)相互作用的特別是用作工作滾筒的工具滾筒，具有套筒載體(210)和能可釋放地緊固至所述套筒載體的可更換的工具套筒(250、250-4、250-5)，其特征在于， 所述套筒載體(210)具有載體元件(220)，其承載位于第一軸向端部(212)的第一端部部件(230)和位于第二軸向端部(214)的第二端部部件(240)，其中所述工具套筒在所述工具滾筒的安裝狀態(tài)下被夾持就位在所述端部部件(230、240)之間，并且在所述端部部件之間的區(qū)域中在所述工具套筒的載體元件之間存在徑向間距(A1、A2)。
2.如權(quán)利要求1所述的工具滾筒，其特征在于，所述工具套筒(250、250-4、250-5)和所述端部部件(230、240)彼此協(xié)作，使得所述工具套筒能在安裝狀態(tài)下被夾持沿軸向就位在所述端部部件之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工具滾筒，其特征在于，所述載體元件(220)被構(gòu)造為中空軸，并且/或者其中所述端部部件(230、240)被構(gòu)造為盤狀法蘭。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具滾筒，其特征在于，所述套筒載體(210)設(shè)置為承載不同直徑的工具套筒，其中所述載體元件的外徑小于具有最小內(nèi)徑的工具套筒(250-5)的內(nèi)徑，并且所述端部部件(230、240)的對(duì)夾持就位有效的直徑大于具有最大內(nèi)徑的工具套筒(250-4)的內(nèi)徑。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具滾筒，其特征在于，所述工具套筒(250)具有位于軸向端面上的第一聯(lián)接結(jié)構(gòu)(254)，并且所述端部部件(230、240)具有位于面向所述工具套筒的端面上的第二聯(lián)接輪廓(234、334)，其中第一和第二聯(lián)接輪廓被構(gòu)造成將所述工具套筒以緊密配合且旋轉(zhuǎn)固定的方式聯(lián)接在所述端部部件之間。
6.如權(quán)利要求5所述的工具滾筒，其特征在于，第一和第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)具有突部和/或凹部，其相對(duì)于所述工具滾筒(250)的旋轉(zhuǎn)軸線(202)徑向地延伸，其中優(yōu)選地所述第一聯(lián)接結(jié)構(gòu)和所述第二聯(lián)接結(jié)構(gòu)呈希斯鋸齒(334)的形式。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具滾筒，其特征在于，所述工具滾筒(250)具有用于加熱所述工具套筒的電加熱裝置的加熱元件(272)。
8.如權(quán)利要求7所述的工具滾筒，其特征在于，所述加熱裝置具有配置在所述載體元件(220)的外側(cè)上的加熱元件(272)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的工具滾筒，其特征在于，所述加熱元件被構(gòu)造為輻射加熱元件，其中所述輻射加熱元件優(yōu)選為紅外輻射體。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具滾筒，其特征在于，所述工具套筒的內(nèi)側(cè)具有輻射吸收結(jié)構(gòu)和/或涂料。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的工具滾筒，其特征在于，所述工具套筒是在周向方向上閉合的工具套筒。
12.—種壓印機(jī)或印刷機(jī)，具有至少一個(gè)如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的工具滾筒(250)。
13.如權(quán)利要求12所述的壓印機(jī)或印刷機(jī)，其特征在于，它被設(shè)計(jì)為膜壓印機(jī)，特別是用于熱壓印。
14.如權(quán)利要求12或13所述的壓印機(jī)或印刷機(jī)，其特征在于:背壓滾筒，其與所述工具滾筒一起界定出工作輥隙，其中所述背壓滾筒以多部式方式構(gòu)造，并且具有套筒載體和由其承載的背壓滾筒套筒，其中優(yōu)選地，在周向方向上閉合的背壓滾筒套筒被夾持沿軸向就位在套筒載體的端部部件之間。
15.一種工具滾筒組，具有套筒載體(210)和分配給所述套筒載體的多個(gè)工具套筒(250,250-4,250-5)，其中所述套筒載體和所述工具套筒彼此適應(yīng)，使得所述工具滾筒組的不同直徑的工具套筒可附接至所述套筒載體，而不用在結(jié)構(gòu)上修改所述套筒載體，并且/或者不必使用和/或更換依賴于規(guī)格的部件。
【文檔編號(hào)】B41F13/22GK104379351SQ201380021689
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】M.施托伊爾 申請(qǐng)人:Spm斯托爾有限責(zé)任兩合公司