本发明涉及对印刷机套筒清洁技术的改进。更具体地说,本发明涉及一种方法和系统,它可以交替应用于金属版印刷机套筒清洁用布卷的距其末端预定距离的第一位置及紧邻布卷末端的第二位置。 在印刷行业众所周知,金属版印刷机的套筒必须随时清洗,其原因是多方面的,例如在一次印刷作业结束时所发生的情况。因此,在本门工艺中已知有多种方法和手段来实现这一结果,包括利用清洁布的自动清洁装置,如1982年8月7日批准的美国专利4,344,361号,题为自动套筒清洁器(Autonaric Blanket Cylinder Cleaner)。如在该专利中所示,在该清洁器中有一个清洁布供给卷轴和一个清洁布接收卷轴。如4,344,361号专利中说明的那样,那里有一个推进装置,它把清洁布从供给卷轴推送到接收卷轴。人们最希望的是,该推进装置每次能推送基本上同样长度的清洁布,而不管在供给卷轴上或接收卷轴上存留的布卷直径多大。
根据所述专利中描述的自动套筒清洁器系统的结构,使用一个可膨胀气球机构周期性地迫使清洁布与套筒接触,与洒向清洁布的水和/或溶剂结合来清洗套筒。
前述专利中所描述的自动套筒清洁器在一段时间里已成为一个成功的商业产品。这种商业产品与一种开关装置结合使用,该开关装置向操作员指示何时在清洁布供给卷轴上的清洁布接近于用完以及何时清洁布供给卷轴已经用空了。为此目的,自动套筒清洁器与一个限定开关联用,该限定开关确定或感知清洁布供给卷轴上的布卷直径并由此可推断清洁布的长度。这样,对卷轴上剩余布卷直径的确定给出了卷轴上剩余清洁布长度地一个估计值,开关或传感器与一个信号联合工作,该信号能被看到和/或听到,以便通知操作员何时清洁布接近于供给卷轴末端以及何时清洁布供给已以耗尽。上述类型的报警系统已经成功地得到应用,尽管它还有一些局限性,如该系统的精度还不够高。
感知直径型报警系统的一个问题是,在布卷上剩余清洁布的线性长度是推断出来的。而不是直接测量或确定的。虽然能利用数字粗略地计算出剩余布的线性长度,但它不能被精确地确定,困为不能以完全精确测定布的长度所需要的精度来测定直径本身。再有,进行直径测量的精度受到下列情况的限制:硬纸板核心直径的变化、支架上传动轴插入孔的精度变化、以及在制造清洁布供给和接收机构的部件和元件时出现的许多其他尺度变化。由于这些原因,使用一些机构来推断供给卷轴上剩余布的长度是不精确的,其误差可达1码(yard)甚至更大。在竞争价格十分敏感的印刷界,1码清洁布也是很显眼的。
通常,一个清洁布供给卷轴可有12码左右清洁布,它能用于卷筒纸轮转印刷机的约250次清洗,或用于单张纸送纸印刷机(sheetfeed press)的约125次清洗。由于环境的不同,操作员在8小时一班内可能有8-15次清洗。这样,根据环境情况,只需大约2英寸布来完成一次套筒清洗。因此,3英尺布对于不同的环境能够用于相当多次的清洗。本发明的目的之一是利用布去进行尽可能多的清洗,而避免清洁布的浪费。
利用推断系统来确定剩余清洁布长度所引起的可能不清确能够造成清洁布的浪费,而且还可能发生没有清洁布与套筒接触的情况,这种情况会引起套筒的严重擦痕。这样,当气球型系统正常地迫使清洁布与套筒系统接触时,如果清洁布供给长度确定不精确,从而使充气球而不是清洁布与套筒接触,开是便可能造成严重擦痕损坏套筒。
对于本文中使用的名词“布”,读者将会理解,它可以定义为专利4,344,361号中所描述的那样,也可以是某种其他类型的适于清洁套筒的织物、布或纸质材料。
已有多个先前技术专利,它们一般地涉及确定从卷绕轴心上展开来的某种材料的末端。
Berquist的专利3,449,733号涉及的设备中绕在轴上的材料是磁性的或可磁化的。一个记录头记录被处理材料上的信息(类似于磁带记录器)。一个传感头(sensing head)利用这一信息来确定卷轴的末端并控制其他机器功能。
Jelling等人的专利3,991,625号涉及一种自动装袋设备,它利用塑料卷筒上预先打好的孔眼来指示袋的末端。传感过程是通过适于插入孔眼中的弹簧销来实现的。该专利还提到使用其他类型的材料,如不透明的点或线,它们以光电方式或电容方式实现传感过程。
Betts的专利3,146,431号披露一种导电材料条,也就是香烟盒上使用的开口条(tear strip),将它用于卷筒的末端。通过一个传感器来控制展开卷筒,该传感器有两个导电刷,当那导电材料条与这两导电刷接触的便构成了一个完整的电路。用它来向机器操作员指示卷筒的末端。
Hannah的专利3,184,177号披露,在胶片带上使用孔或暗点或明点来精确确定(影片)片格。两个光电池来感知片格的位置。
Hudson的专利3,542,304号披露,用两个导电轴辊来感知嵌入纺织物卷中的金属质点。这样便能在这些金属质点损坏织物之前把它们去除掉。
Harvey的专利3,568,584号披露,一种摄象机自动卷带机构通过能点及胶片上的导电材料来感知胶片的位置。导电材料的使用是使导电材料中出现规则的空间间断,然后感知这种间断。该专利还披露在胶片上使用孔眼,它们由操作电触点的弹簧销来感知。
Hedstrom的专利4,115,013号披露,一种光电检测器用来感知打印机色带的末端。在色带上贴有反光材料。
Bemis等的专利4,212,552披露,在打印机色带上使用导电材料。当色带从卷轴上展开时,两个触点夹与色带接触。当色带上的导电材料接触这两个触点,便构成一个完整的电路。于是便向打印机提供了一个色带尾信号。
Garwood等的专利2,821,284号披露,在复写纸卷(carbon paper web)上贴一个导电条带或导电箔,并由两个导电轴辊来感知。当导电箔通过这两个轴辊之间时,一个电信号用于启动一个报警装置。
考虑到上述情况,本发明的一个目标是提供一种新的改进的系统,用于金属版印刷机的套筒清洁工作。
本发明的另一目标是提供一种能确定供给布终端的新的改进的清洁套筒系统。
本发明的又一目标是为套筒清洁系统提供一种清洁布,在布上带有指示手段,还提供了感知这一指示的感知手段,用以向操作员给出关于清洁布的信息。
本发明的又一目标是提供一个方法,用以向印刷机操作员警告供给布终点要到了。其作法是在布上提供一个目标指示,它能被感知从而告知操作员剩余布已为预定的长度,并警告操作员即将达到供给布终点。
本发明的另一个目标是提供一个标记,它能被清洁布上适当位置的传感器感知,从而在套筒清洗周期内能指示出供给布的末端。
本发明的又一个目标是至少在距离套筒清洁布末端一个预定距离上提供一个标记,借助此标记传感手段能够确定何时清洁布接近其末端以及何时清洁周期应该停止。
本发明还有一个目标,即提供一个传感方法组合,它特别适用于金属版印刷机环境,适用于感知清洁布供给周期的末端。
下文中的描述将指出本发明的其他目标及优点,由这些描述将使这些目标及优点部分地变得显然。在附加的权利要求中具体指出的仪器、部件、方法、设备及过程将使所述目标和优点得到实现。
这里简要描述的发明与清洁金属版印刷机套筒有关,其构成是:选择一个标记,应用和/或连接到一个非金属的、非磁性的纺织物类清洁布材料上,该标记在适当环境下能被另一个部件和/或机构所感知。该标记放在清洁布上预先确定的位置,并根据要寻找的信息确定其放置方向。本发明包括定位和感知选定在适当位置上的标记,其目的是警告操作员即将到达供给布终端和/或在供给布终端实际停止清洁周期。
该标记可以是磁性或非磁性金属(如铝箔、水银等)和/或磁性材料,以任何方便的方式放置在非金属、非磁性清洁布(如纸)上。标记可以是漆条的形式,例如黑色条纹,纵向或横向放置在布上,而且可以有一个或多个这类标记。这种标记可以用胶带、编织、涂漆或任何其他方便的方式置于布上。
根据附着在清洁用织物上的标记的类型,提供了适当的感知手段以感知标记的存在。这个传感手段可以是对金属、非磁性体、磁场、电容、光等有反应的某种类型,它不要求在传感器和标记之间有接触才启动传感器。
本发明也可以利用可见光和/或红外光的光电原理。在这种情况下,本发明能利用回射(retrireflective)传感、散射红外传感、散射可见光传感以及固定焦点传感。本发明的这种形式要求标记的亮度水平(light level)与布的亮度水平有足够大的差异,这样传感器便能够感知所接收的光量的变化。本发明的这种形式可利用可见光或红外光。
本发明由图示和描述的新部件、步骤、结构、配置及改进所构成。
构成本说明的一部分而包括在这里的附图将图示说明本发明的一个实施例,并和正文描述一起用来解释本发明的原理。
图1是能应用本发明的那类自动套筒清洁器的透视图。
图2是沿图1中的线2-2所取垂直剖面,显示出没有充气的软壳(bladder),清洁布与套筒相距一定距离,还显示出根据本发明放置的传感手段。
图3是与图2类似的剖面图,显示出充气的软壳,使清洁布与套筒接触。
图4是一示意图,说明标记与传感物段之间的关系。
图5显示出在织物上有多个级此分开的标记,这是本发明的一种形式。
图5A是另一个略图,显示出一组标记。
图6显示出沿织物长度方向放置的标记。
图7是布卷的透视图,带有铝条指示手段,这是本发明的一种形式。
图8是一个片段图,部分给出剖面,显示出感应传感器。
图9是一略图,显示出感应传感器与带标记的布卷之间的关系。
图10示意说明其绕线图。
图11给出本发明另一种形式的布卷,在织物卷上带有黑条纹作为标记。
图12是部分片段图,显示出另一种形式传感手段的安装。
图13中的略图显示出光电传感器与带有标记的布卷之间的关系。
图14是光电传感器电路略图。
参考图1-3,这里显示出能应用本发明的环境。这三幅图可与美国专利4,344,361中的图1-3相比较。应该理解,本发明并不局限于应用在那种特定的套筒清洁器结构关系,这里只是举例说明而已。
如图1-3所示,这里有一个套筒2,一个布接收卷轴4和布供给卷轴6,它们适当地安装在固定的侧支架8上。清洁布G被从布供给卷轴6送到或者说拉到布接收卷轴4上,布C的目的是清洁套筒2。为此目的,图中显示出可膨胀软壳部件38,它能被充气膨胀而接触布C,进而按选择的预定方式通过任何方便的机构(如美国专利4,344,361)所描述的)使布C与套筒接触。应该理解,织物接触手段并不局限于可膨胀软壳装置。
清洁布C应该均匀地吸收水和溶剂,且基本上如美国专利4,344,361描述的那样。布最好是非金属的和非磁性的,并适于在上或或里面放置标记,这种标记可以是小片金属、非磁性和/或磁性材料或涂漆,可以采取任何方便的形式或片。
参考图1-4,图中示意性给出传感手段10,所放位置使传感器10能感知位于清洁织物C上的标记14。传感器可以是下文中描述的类型,它不要求接触,但能对金属、非磁性材料、磁场或电容作出反应,所有这些都是已知工艺。
图4的示意图给出布卷4,在布C上带有标记手段,其具体实施例将在下文中描述,图中还显示出适于感知该标记手段的传感器,它们放置在一个支持部件上。
参考图5,它显示出所描述类型清洁布卷的末端,在布上距离其未端预定距离的位置上有标记20。这个标记可以是一段磁带、金属、非磁性的和/或磁性带,或者金属涂料,它的存在能被市场上买得到的传感器所感知,例如电感的、电容的、电磁的、光电的传感器等。
例如,布上的标记可以是金属的、非铁磁性的并具有金属带的形式,非铁磁性带,异电涂料,金属涂料,或其他能以任何方便的方式放置或贴附于纺织布上的金属物。在其他实施例中,这种标记可以是黑色或其他暗色涂料。
例如,这种标记可以粘在织物上,可以用带线(tape threads)、编织或任何其他方便的方式将标记贴附在织物上。
如图5A所示,根据所希望的操作序列,在布上可以有一个或多个标记。例如,有第一目标标记22,它用于警告操作员布末端已接近了,第二目标标记26,它告知操作员布供给卷已到末端,清洁周期必须结束以避免擦痕。
为方便计,如图5A所示,在每个预定位置有一组目标标记。这是本发明的一种形式,它要求操作员知道目标标记在布上的确切位置。如果需要,也可以对每个预定位置使用单个目标标记,只要知道这种标记能与传感装置排成一线。
正如本技术领域内公知的那样,可以根据需要得到可见的或可听的或两者兼有的信号。
目标标记可以放置在布上距布末端第一预定距离和第二预定距离的位置上。第一预定距离可以定为每次清洗所需布长度乘以操作员所希望的自发出警告至清洁布末端之间完成的清洗次数。第二预定距离可以是操作员所需要的某一距离,用以保证操作员有足够的时间来停止清洗作业以防止对套筒的可能伤害。
参考图6,它显示出本发明的另一种形式。在本发明的这种形式中使用单一的目标标记条带,它沿着清洁布的长度方向延伸。
如实施例所示,目标标记24有一个引导端28和尾端30。在这一实施例中,目标标记的引导端28们于第一预定位置,用于发出清洁布开始结束信号,而尾端30用于发出清洁布已实际结束信号。将受到评价的是当引导端被传感手段(可以是如图5所示同类型传感手段)感知时。即启动告警信号,而当尾端30被传感器感知时该告警信号终止。
得到的好处是,利用本发明,第一目标标记通知操作员在供给布卷上只剩下预定长度的清洁布。例如,可以通过遮盖套筒的脉冲源来实现这一点。这使操作员能知道只剩下一定量的清洁布,从而使他能计划他这一班的工作。另一方面,利用第二目标标记,当清洁布达到其未端时将发出另一个告警信号,从而使操作员不让套筒进入清洁周期,免得造成套筒擦痕等损坏。
如前面指出的,目标标记可以是金属的、非铁磁性的、导电涂料和/或金属的或非金属的暗色涂料。当使用金属标记时,它可以使用任何方便的市场可买得到的微型开关(micro switch),例如可从Honeywell division买到的PK87592。这种微型开关可以是一个近距离传感器,由适当厚度的铁磁性金属启动,甚至可以由厚度为0.0005至0.002英寸的非铁磁性金属箔来启动。利用这种近距离传感器,它不需要实际接触,它检测运动的目标而不需传感器与目标4之间物理上的接触或磁吸引。
利用这种目标和传感器,由传感器正面上的一个线圈产生电磁场。当标记目标吸收这一电磁场时便产生了涡流电流。这对传感器的振荡提供了一个反向负载,从而减小了它的信号电平。信号电平的这种变化由积分电路放大,用于驱动一个斯密特触发器。该触发器信号与一个输出晶体管耦合,该晶体管提供一个数字量输出。
在本发明的另一形式中提供了一种磁性标记或目标,它需要一外反应磁力的传感器。为此目的,可在市场上买到Honeywell Division生产的400SR传感器。这是一个低价格的固态霍尔效应传感器,它由6至16伏直流供电进行磁性操作。
有多种其他类型的标记可以考虑在本发明的实线中采用。其中包括:
磁性墨水.磁性墨水被充磁,并在短时间内表现出较低的磁通量。它们用于(light offset and water press)形式,而且在使用前必须加热。
导电墨水.这些墨水有高欧姆电阻,但若与水和/或潮湿接触,其导电性可以被去掉,墨水也可以消失。
导电涂料.这些涂料有高导电特性而且价格合算。然而,但由于它们缺少高铁成分,感应传感器不能检测出这些导电涂料。此外,这种涂料在应用时需要空气/加热干燥。
导电石墨阻抗敷层,这种材料有高导电特性,呈凝胶状,而且必须在去离子水中稀释和调合。
电容传感器.布有很低的介电常数,检测很困难。
电容近距传感器.在这种情况下,用传感器感知介电材料、金属、导电材料、橡胶、玻璃,其传感取决于介电常数。这些传感器一般倾向于体积大,而传感距离取决于传感头的尺寸。
电感式近距传感器.这样,图7-10中给出用于说明本发明的一个电感式近距传感器型最佳实施例。
图7给出带有电感型标记的布卷。
如本技术领域内公知的那样,电感型传感器功能如图10所示。
图10以示意图形式显示出,电感式近距传感器29由线圈30和铁磁性铁心32组成,还有一个振荡器34和检测器36,以及固态输出38。振荡器32的功能是建立一个从传感器前面幅射的高频场,它以线圈30的轴线为中心。铁磁心限定其电磁场并使之指向前方。
传感器29位于孔径35(图8-9)之内,以任何方便的方式置于支架部件37之中。如图9所示,传感器的位置使其检测到告警条状记22和条状标记未端或目标24。
该标记最好是铝箔(31),但它也可以是不锈钢、水银、铅、黄铜或铜。在运行过程中,当织物上的标记进入高频场,便在标记表面感生出涡流电流,这使得振荡器电路中损失能量,并使振荡振幅减小。振幅的这种变化便产生一个信号,直至标记离开传感区,传感器恢复其正常状态。
如已指出的,优选的标记材料是厚度为0.002英寸左右的铝箔。铝箔与传感器之间的距离最大约为0.250英寸,在最大传感距离0.250英寸范围内能精确地检测。为得到可靠的结果,希望清洁布保持拉紧状态。本发明的这种形式不会反过来受到空气含尘或其他污染的影响。
本发明的另一种形式涉及光电传感原理,这里的光能以集中形式穿过空间,即以光子形式传播。光子撞击在应用中称之为标记的表面、释放出光电子。光电子的能量能以工艺上人们理解的方式产生电流。这个电流能用来启动灯光或其他可见或可听警报系统。
一般说来,任何光电传感器光学系统可以作为可使用可见光或红外光的三种基本传感方式之一。这三种方式可归类为:相对的、回反射的或近距离的。光电近距方式又可以再分成子类:散射近距、发散束(divergent-beam)近距、会聚束(convergent-beam)近距,以及背景悬浮(background suspension)近距。
回反射传感.在这种形式中,标记是布卷上的反射耙,检测器检测带(tape)上的反射表面。反射标记靶沿相同的光轴反射光。对于最低要求,希望反射距离不超过0.6英寸。
散射红外光传感.图11-14中说明的一咱本发明的最佳实施例,它使用散射红外传感方式,这里的传感器检测布卷上的黑色扁平涂条40。这个黑色条带宽度在大约1/2至1英寸范围内,最好是1英寸宽。在应用中,红外光射到标记表面,并被表面向所有角度散射,其一小部分光沿同一光轴反射回来。在最佳实施例中的传感距离约为0.80英寸。
相对于亮色织物背景检测黑色条带的能力依赖于条带的密度。为了能精确检测,条带应较为致密,因为需要较大的反差才能在被尘埃和碎屑等污染的大气环境中实现令人满意的检测。最好是按标准密度测量方式测得的密度值为为1.14左右。在密度测量仪器上的密度测量范围最好是0.9至1.5。
图11给出布卷上的涂敷黑色条带40的透视略图。图13中有2个这样的条带。图13中给出传感器与布卷和标记的相对位置。
在一个最佳实施例中,利用了Banner Engineering Corp.of Minneapolis,MN生产的No.05-Q08-AN7-V11131型低剖面散射近距传感器。在适当操作方式(转暗(dark on)操作方式)下,当由于暗标记处在路径上而使传感器不能使用它的调制光在布上的反射时,传感器处于导通状态。
图12-13中给出BannerQ08系列传感器低剖面红外传感器散射近距传感器,带有金属外壳,用螺丝部件48装在框架46上,它所处的孔径如图所示为邻近供给布卷的L型支持部件。如图13所示,供给布卷有2个上述类型的黑条带,其中之一是告警条带,另一个是布末端条带。
如将要理解的那样,当黑条带处于传感范围内时,传感器被启动发声和/或显示适当的警报信号。
参考图14,图中显示出能产生信号和/或警报的传统的光电结构。这样,布织物C有一个标记,例如涂在上面的黑条带22。用任何方便的光源供光,并放置光检测器50来接收反射光。如虚线所示,光差(difference in light)产生一个电信号,它被送到带有参考门限的比较器52,从而启动任意形式的警报,如可见的或可听的警报。
散射可见光传感.本发明的另一实施例利用散射可见光传感,这里用传感器检测布卷上的黑色涂料条带。
在这种情况下,使用图11-14相同的物理结构,用可见光照射黑色涂料表面。光线被表面散射到所有角度,其中一小部分光沿光轴反射回来。在这种情况下,若透镜上没有尘埃或碎屑,则传感距离为0.6至0.8英寸,若在透镜上有一粒尘埃或碎屑,则传感距离约为0.5英寸。即使黑条带不致密也能检测到布卷上的黑条,因为黑白之间的反差识别度很高,传感器能够区分浓淡涂料条带。在这种情况下,条带宽度为1/4至1英寸之间。
固定焦点传感.在这一实施例中,有一个固定焦点聚束光传感器,其光束和传感区聚焦在传感控制器前面一个固定的距离上。这样,能量集中在一个区域以增大可靠性和清度。色彩反差高,传感器能区分浓淡涂料条带。这种形式使用可见光而不使用红外光。