3.ShantouInstituteforLightIndustrialEquipmentResearch, Shantou515063, China)
Abstract:Theoperatingprincipleandfeaturesofthechamberdoctorbladesystem wereintroduced.
许鹏等 新型涂布机 封闭式刮刀系统的研制
新型涂布机封闭式刮刀系统的研制
许 鹏 1 , 马秀欠 2, 3 , 包能胜 2, 3
(1.汕头市华鹰软包装设备总厂有限公司 , 汕 头 515064; 2.智能制造教育部 重点实验室 汕头大学 , 汕头 515063;3.汕头轻工装备研究院 , 汕头 515063)
Thediagrammaticsketchofthesystemstructuraldesignwasprovided.Theengineeringexperiencesofinstal-
lation, debugging, andoperationwereshared.
Keywords:chamberdoctorbladesystem;chamberroom;coatingmachine
近来 , 随着技术的进步 , 封闭 式刮刀 系统在 涂布机中 的应 用也日渐增多 。 在涂布设备中 , 封闭式刮刀系统不仅节省了胶 粘剂 , 控制了溶剂的挥发 , 减少 了空气污染 , 同时又有利于快速 更换刮刀 [ 6] 。 采用封闭式刮刀系 统的涂 布装置 不仅有 利于改 善生产企业的车间环 境 , 而且对提高终端用户的生产效率有很 好的促进作用 。
本文首先论 述了密封式刮刀系统的工作机理和特点 , 在此 基础上给出了该 系统的设计方法 , 随后阐述了该系统在试验时 的经验 , 最后给出结论 。
1 工作机理
1.1 工作原理 封闭式刮刀系统的刮 胶方式见图 1所示 , 整个密封式刮刀
系统主要由以下几个部分 组成 :腔式支架 、上刮刀 、下刮刀 、辊 、 腔室 。
(1.ShantouHuayingSoft-PackingEquipmentPlantLtd., Shantou515064, China;
2.TheKeyLaboratoryofIntelligentManufacturingTechnologiesofMinistryofEducation, ShantouUniversity, Shantou515063, China;
另外 , 供胶管安装在刮刀座的中间位置 , 调节泵的流量 , 使 其稳定地向腔室内供胶 和回流 到胶桶 ;由 于胶液遇 热变质 , 所 以要减少泵的发热或选用 合适的泵 ;对于涂 PVDC的封闭式刮 刀装置 , 需要安装进 、出冷 却水管 。
胶液或清洗 剂在胶斗中处 于流动 状态 , 因而 , 即使注 入少 量的胶液也能循 环使用 , 即用少量清洗剂就可快速清洗 。 在封 闭式系统中 , 刮刀 、封条 、衬垫 、压板均装在一 个腔式支架上 , 用 机械方式 (或 气 动 、液压 )把它 们 推向 网纹 辊 , 并 施加 一 定压 力 , 再把供胶管和回胶管分 别接到 供胶泵 和胶桶上 , 构 成整个 密封式刮刀系统 。
摘要 :在阐述了密封式刮刀系统工作原理与特点的基础上 , 给出了该系统的结 构设计示意 图 , 并
the 详细阐述了密封式刮刀系 统的安装 、调试与运行的工程经验 。 novel chamber doctor blade
关键词 :密封式刮刀系统 ;密 封室 ;涂布机
system of coating machine
其工作原理 :通过系统 的供胶 装置 , 腔室内 充满待涂 的涂 布液 , 在压力和辊旋转作用下 , 涂布液注满网纹辊的网孔 , 当网 纹辊离开胶液后 , 其表面的 涂布液 由刮刀 刮去 , 网点中 充满涂 布液的网纹辊与 涂布基材相接触时 , 在橡胶辊加压或基材包角 压力下 , 涂布液转移到基材 上 , 并且刮落 的涂布 液回落 到腔室
中图分类号 :TB486 文献标识码 :A 文章编号 :1001 -3563(2008)04 -0015 -03
ResearchandDevelopmentontheNovelChamberDoctor
BladeSystem ofCoatingMachine
XUPeng1 , MAXiu-3
因此 , 从总体看系统具有以下几方面的特点 : 1)封闭式刮 刀系 统采 用独 特的 腔室 结 构及 双层 封 胶设 计 , 输胶效果更佳 , 更好更合理 的节省胶液 。 2)有效地控制了涂 布液中 溶剂的 大量挥 发 , 改善了 工作 环境 , 由于涂布液所在的大 部分区 域都是 密封的 , 只有 与网纹 辊接触的极小部分暴 露在外 , 因此 大大减 少了溶 剂的挥发 量 , 极大的降低了对环境 的污染 。 3)它对涂布速度的适应性好 , 无论涂布速度如何 , 涂布液 的转移量都是固定的 , 因此涂布质量稳定 。 4)可采用组合刮刀 , 更换刮刀快速 、简单 。 5)封闭式刮刀系统 采用模 块化设 计 , 可 以适 用于多 种涂 布方式 。 当然 , 封闭式刮刀系统还存在一些问题 , 例如 :封闭式刮刀 的接触角度以 及压 力的 自由 度很 小 , 对刮 胶的 均匀 性要 求很 高 , 且要求密封性好 , 否则易发生漏胶 。 另外 , 涂布后的清洗作 业比较麻烦 , 尤其是残留在 死角处 的胶液 更是难以 清除 , 但自 动清洗装置的应用在 一定程度上解决了这一问题 。
内 , 刮刀系统的上 、下刮 刀和两端 的密封 片保证 了系统 的密封 性。 1.2 特点
涂布机采用封闭 式刮刀系统有很多优点 。 首先 , 封闭式刮 刀系统始终保持把涂 布液密封在腔室内 , 这样可以保证涂布液 的粘度 。 由于涂布液中的溶剂 和水分具有挥发性 , 把涂布液暴 露在空气中容易使溶剂 和水分 丢失 , 一旦 溶剂和水 分丢失 , 涂 布液就会变稠 , 粘度增大 , 从而 导致涂布量的变化 , 同时也会加 大涂布液的消耗 。 这种 粘度的变 化甚至 可能会 使涂布 液的消 耗量增大五十个百分 点 。其次 , 使用封闭式刮刀系统可以提高 涂布的品质 , 而且也允许 机器高 速运转 。 同时 , 这种封 闭式系 统可以大大减少开机 准备和整个开机过程中溶剂的使用量 , 亦 可以有效减少那些 对人体 有害的 物质 (VOCs)挥发 到空气 中 。 这种系统使得涂布对 速度不再敏感 , 从而保证整个生产过程中 涂布液的使用达到稳 定 。
随着国内对柔印 和瓦楞印刷质量要求的不断提高 , 油墨传 输系统在柔印机 、涂布机和水性油墨印刷开槽机的作用也越来 越关键 , 油墨传 输系 统直 接关 系到 印刷 涂布 品质 的好 坏 。 另 外 , 近年来随着人们对环保意识的增强和国家政府对环保法规 的加强 , 国内外的印刷包装企业越来越重视新技术在印刷包装 机械中的应用 [ 1 -3] 。
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图 2 封闭式刮刀系统的结构简图 Fig.2 Thesketchmapofthestructure
ofchamberdoctorbladesystem
从 图 2 中可 以 看出 , 胶 液 经 进 胶 口 将 涂 布 机 用 的 胶 液 喷 到网 纹辊 表面 储存 在胶 室中 , 经反 向刮 刀刮 胶 , 正向 刮 刀 起 密封 作用 ;密封 片 与网 纹 辊 摩 擦 生 热 , 容易 泄 漏 胶 液 , 所 以 采用 耐磨 、耐热 或带 有冷 却装 置的 密封 片 ;选 用 合适 的 刀 片 , 避免 刀片 尾封 泄 漏 ;下 刮 刀 采 用 塑 料 制刮 刀 , 具 有 优 良 韧 性 , 不 易受 溶剂 侵 蚀 , 无 任 何 金 属 微 粒 堵塞 网 孔 , 低 刮 胶 压 力 , 延 长刮 刀和 辊 筒的 使 用 寿 命 , 并 且 更加 贴 合 辊 筒 , 具 有 良好 的刮 胶效 果 。
2 系统设计
封闭式刮刀 系统 的基 本设 计思 路是 将由 刮刀 座 、两 把刮 刀 、两端密封片和网纹 辊组成一 个封闭 腔室 。 其中 , 上 刮刀反 向安装 , 在刀 架的顶部 , 起到刮 胶的作用 , 下刮 刀正向安装 , 位 于刀架底部 , 用来组成腔室 , 承装胶 液 。系统 两端装密封片 , 防 止胶泄漏 。 胶液由供胶泵 泵送到腔室内 , 同时安有两个回胶管 道 , 刮落的胶液由回胶管回到胶桶 , 这样周而复始 , 形成连续上 胶 , 从而组成一个封闭式的供胶循环系统 , 见图 2。
收稿日期 :2008-01-16 作者简介 :许鹏 (1955 -), 男 , 汕头华鹰软包装设备总厂有限公司 总经理 、工程师 , 主要研 究方向为印 刷涂布设 备机械 设计 、
工艺技术等 。
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包装工程 PACKAGINGENGINEERINGVol.29 No.4 2008.04
图 1 封闭式刮刀系统的刮胶方式示意图 Fig.1 Thesketchofscrapegluemode withchamberdoctorbladesystem
3)安装密封条 。 仔细 检查密 封条的 宽度 是否合 适 , 有些 密封条经常有一些小 毛边 , 或者在裁切过程中就已经受损 。 在 裁切密封条时还要保 证其尺寸的精确度 , 即使是微小的偏差也 会严重影响其密封性 , 必须要保证密封条跟所采用的封闭式刮 刀系统相匹配 。 此外 , 配合封闭式刮刀系统使用的网纹辊两端 的表面应当是未经雕 刻的 , 也就是说网纹辊两端跟密封条相接 触的部位其表面是光 滑的 , 能够最大限度地降低对密封条的磨 损 , 并能够有效防止胶液在 转移过 程中从 密封条 处发生泄 露 。 另外 , 密封条与辊筒摩擦易生热 , 造成胶液泄漏 , 尤其是高速运 转时 , 所以除运用耐磨 、耐高温 的密封条外 , 最好还要配备相应 的冷却装置 。 3.3 运行与调整
全封闭式双刮刀 输墨系统是 近年来 在国外 出现的 一种新 型 、环保的输墨 系统 , 重 点 应用 在卫 星 式柔 性版 印 刷机 [ 4-8] 。 卫星式柔性版印刷机 采用全封闭式双刮刀输墨系统 , 油墨储存 在墨室中 , 经反向刮刀刮 墨 , 正向刮 刀起密封 作用 。 采 用封闭 式刮墨刀系统 , 还可以确保网纹辊和印版得到最佳墨量 。