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浅谈输送辊在印刷机的输纸机构中的应用

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摘 要:单张纸印刷机输纸机构的性能直接影响到印刷机的速度和纸张定位套印精度。因此国内外印刷机械设计制造部门都十分重视对它的研究,不断改进其结构,提高它的性能。为了简化输纸机构的结构,增强输纸机构的纠偏定位能力,文章将输送辊引入印刷机的输纸机构,提出了一种具有纠偏能力的输纸机构,以取代现有的传送带式输纸机构和侧拉规。

关键词:输纸机构;输送辊;传送带;侧拉规;纠偏;定位

单张纸印刷机由输纸装置、印刷装置和收纸装置组成,见印刷机示意图。印刷机械有别于其他机电产品,其特征是机构较多、庞大密集、而且相互关联,很多功能只能由机械系统实现,不能用机电系统代替。因此,现代印刷机械的技术进步,关键在于机械系统的改进和创新。

1 印刷机输纸装置简介

输纸装置俗称飞达(Feeder),又称为自动给纸机,是单张纸印刷机上必不可少的重要主件。用来自动、准确、平稳的与主机同步有序地自纸堆逐张分离纸张,并将它们输送到定位部件进行定位,继而输入印刷装置进行印刷。输纸装置由纸堆升降机构、纸张分离递送机构、以及输纸机构组成。

1.1 输纸机构

输纸机构的作用就是将分离头分离出的纸张,平稳而准确地输送到定位部件,配合前规和侧拉规对纸张进行定位,同时检测输纸故障。

现有的传送带式输纸机构主要由:压纸框架、压纸轮、输纸板、传送带、传送带主动辊、传送带从动辊、传送带张紧轮构成,见图1.1。

传送带式输纸机构是依靠传送带与纸张的摩擦力来进行纸张输送的。为了使纸张在输送过程中更加平稳,很多传送带式输纸机构,在输纸板下增设了真空腔,并在输纸板上开有气孔,以通过负压增加纸张与传送带之间的附着力。这属于对传送带式输纸机构的改进和完善,所以本质上还应该归类为传送带式输纸机构。

2 传送带式输纸机构的缺陷

通过对传送带式输纸机构的结构分析不难看出,它存在一些先天性的缺点和功能上的不足。是传送带,就必然会存在松紧问题,就必须增加张紧轮和张紧机构,增加了张紧轮和张紧机构无疑就会增加生产成本;同时还会增加安装和调试过程中的工作量;也会给用户的使用和维护增加麻烦。这就是传送带式输纸机构的先天性的缺点。

在印刷输纸装置简介中讲到:“输纸机构的作用就是将分离头分离出的纸张,平稳而准确地输送到定位部件,配合前规和侧拉规对纸张进行定位。”也就是说输纸机构本身是没有定位纠偏功能的,它只能作为前规和侧拉规对纸张进行定位纠偏过程时的一个平台。众所周知,侧拉规必须在纸张到达前规,并且纸张前沿与前规靠齐、停止后才能够工作。为了满足侧拉规这一先决条件,传统的输纸机构由于自身缺乏定位纠偏功能,因此只能通过浪费宝贵的时间来配合侧拉规定位纠偏,这已经成为印刷机提高速度的严重瓶颈。这就是传送带式输纸机构的功能上的不足。

3 具有纠偏能力的输纸机构

为了从根本上解决传送带式输纸机构先天性的缺点和功能上的不足。最好的办法就是探索一种新的机构来取代现有的传送带式输纸机构。

3.1 常用连续输送机械

根据人类目前掌握的知识,能够实现纸张在平面上连续输送的机械无非以下几种:

3.1.1 带式输送机

现有的传送带式输纸机构,其本身就是一种带式输送机,因此就不再赘述。

3.1.2 板式输送机

板式输送机是以闭合的、循环运行的链条作为牵引构件,用对接的或搭接的平形板、波浪形板以及槽型或箱型等构件作为承载构件的输送设备。

板式输送机可沿水平或倾斜方向输送各种散粒物料和成件物品;也可用于流水生产线中,完成各种工艺要求。

由于板式输送机的大多数部件均用金属材料制成,而且其牵引链和底板自重大,故材料消耗多,且空载功率大,和维修不便,底板和牵引链的磨损快,且噪声较大。结构复杂,且自重大,因而造价高。

3.1.3 辊子输送机

辊子输送机是一种用途十分广泛的连续输送设备,它具有结构简单、运行可靠、维护方便、经济节能、经久耐用等优点;同时与生产工艺过程有很好的相容性和配套性。广泛应用于机械加工、冶金与建材、军事工业、化工与医药、轻工与食品、邮电以及仓库和物资分配中心等各个行业。是各个行业提高生产率,减轻劳动强度和组成自动化生产线的重要单元。

辊子输送机是―种在两侧框架间排列若干辊子的连续输送机,主要是用来输送具有一定规则形状、底部平直的成件物品。辊子输送机可以分为有动力和无动力两大类。我们通常将有动力的称为辊子输送机,将无动力的称为辊道;在此我们着重考虑有动力辊子输送机。

有动力辊子输送机,它是用驱动装置驱动安装在框架间排列的全部或部分辊子。依靠辊子和所输送物品的摩擦,完成输送功能。其驱动装置的主要驱动形式有:链条传动、皮带传动、齿轮传动以及蜗轮蜗杆传动。

3.2 辊子式输纸机构

从上述三种连续输送机械的介绍可以看出,辊子输送机最有可能取代现有的传送带式输纸机构。为了满足结构简单的前提,在驱动形式上且暂定为“O”型皮带传动;为了减轻重量,辊子和框架可以采用空心结构,材料可以选择轻质金属或非金属。

当然仅仅以上这些还是远远不够的。要想用辊子输送机来取代现有的传送带式输纸机构,最重要的,是要赋予辊子输纸机构具有纸张纠偏功能,只有这样才能取消侧拉规,以及侧拉规拉纸时所耗费的时间,从而消除印刷机提速的严重瓶颈。

如何才能够赋予辊子输纸机构具有纸张纠偏功能呢?带着这个设想笔者对辊子输送机展开了深入研究。研究发现辊子输送机的最大好处是辊子可以随意摆放,于是笔者对辊子输送机进行了多种形式的搭建和组合。以下是根据平行四边形的原理对辊子输送机构进行的变形设计,见图3.2a。

在这种变形设计中,左右框架任然保持垂直,并且相互平行,而辊子则倾斜设置在左右框架之间。由此而使得辊子的输送方向与左右框架的中心线产生了一个偏角α。这样一来势必会使纸张在输送过程中偏离中心线,并且沿着箭头所示方向,向侧前方移动,直至靠向一侧框架。因此,笔者在此侧框架上设置一块侧靠纸规,以取代传统的侧拉规,见图3.2b。

这样一来纸张在输送过程中就能够自动靠边找正,侧靠纸规可以设置调距丝杆,使得侧靠纸规可以横向调节,以便在印刷前按照印刷要求调好边距。至于调距丝杆和常用的调节方式均属于成熟技术在此就不再赘述。

4 结语

输送辊具有结构简单、运行可靠、维护方便、经济节能、经久耐用等自身优势,将输送辊引入印刷机的输纸机构,不仅能够解决现有输纸机构结构复杂的先天性缺点。而且赋予了辊子式输纸机构具有纸张纠偏功能,取消了传统的侧拉规,不仅降低了生产成本;减少了设备安装和调试过程中的工作量;而且节省了侧拉规拉纸时所耗费的时间,从而消除印刷机提速的严重瓶颈。

[参考文献]

[1]冯昌伦.胶印机的使用与调节[M].北京:印刷工业出版社,1993.10.

[2]潘杰.现代印刷机原理与结构[M].北京:化学工业出版社,2003.02.