專利名稱：單張紙輪轉印刷機輸出的紙張的氣動制動方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及借助于氣流對單張紙輪轉印刷機輸出的紙張進行氣動制動的方法和裝置，所說的氣流與紙張的傳輸方向正相反。
在DE-AS2135105中記載了與本發明所述的方法及用于該方法的裝置最接近的現有技術，從該文獻中可以得知，在所輸出的紙張下方、在該紙張的整個寬度上提供氣流，所說紙張的前緣(從傳輸方向看)由傳輸鏈上的叼紙裝置的叼紙牙夾持，所說的氣流與紙張的傳輸方向正相反，并且該氣流由噴氣桿上的噴氣嘴噴出，所說的噴氣桿在紙張的傳輸區域中位于紙張的運動路徑的下方，其所處位置正好在所輸送紙張的紙垛之前。這一氣流的方向與紙張的運動方向相反，在噴氣桿的后緣產生真空，通過這個真空吸住紙張，然后紙張由所產生的磨擦力制動。在這里，紙張是在噴氣桿的整個寬度上全部進入磨擦接觸，或在個別區域進入磨擦接觸，其結果是，特別是在正反雙面印刷時很容易產生污跡。該噴氣桿在與紙張傳輸方向相反的方向上由一個向下彎曲的、呈喇叭形狀的、帶有外露的突緣的導板聯接。從該噴氣桿上的噴氣嘴噴出的氣流(所說的氣流指向紙張的下方)在該彎曲的表面上流動，并通過真空而使得紙張緊靠該導向突緣。
在DE-PS2358206和DE-OS2720674中公開了效果相同但設計不同的裝置。
本發明的目的是提出一種對紙張進行無接觸式制動的技術方案，該技術方案是在印刷高質量印刷品用的單張紙輪轉印刷機的紙張輸送過程中、在使紙張制動的路徑上提供氣流來實現的，其目的是為了當紙張制動時，特別是在正反兩面都印刷時，防止將印品弄臟。
本發明的目的是這樣實現的，即，一種借助于氣流使單張紙輪轉印刷機所輸出的紙張制動的方法，所說的氣流朝向與紙張的傳輸方向相反的方向，其特征在于，上述使紙張制動的氣流可調節到一種使作用于紙張上的氣流的能量與該紙張的動能相平衡的狀態，在這種狀態下，在制動區的制動路徑上，氣流以無接觸方式運載紙張。
與現有技術中的解決方案的不同之處在于，本發明不是依靠磨擦對紙張進行制動，而是依靠輸送紙張的氣流的剪力以無接觸的方式對紙張進行制動。制動力決定于在氣流中的界面上所產生的剪應力與所述氣流所作用的區域的乘積。為了獲得所說的效果，該氣流在一塊導向板與紙張之間形成，氣流的入口壓力被轉換為動能，并使該氣流均勻分布，在紙張的下方形成一塊覆蓋一定面積的氣流膜。
本發明所述的方法特別適用于在用氣流運載紙張的過程中近乎無接觸地傳輸紙張，所說的氣流朝向紙張傳輸的方向。在這種情況下，在紙張的實際制動區之前，用于運載紙張而朝向紙張傳輸方向的氣流，和用于使紙張制動而朝向與紙張的傳輸方向相反的方向的氣流，都以一種可控制的方式使它們的流動方向朝下。轉向下方的氣流可在適當的地方通過中間的控制裝置而返回到其中一個氣流噴氣嘴。
本發明所述的方法是在這樣一個裝置中實現的，即，在該裝置中，一根帶噴氣嘴的噴氣桿(所說噴氣嘴朝向逆著紙張的傳輸方向)至少在其后緣上具有一個成圓形導角的橫截面，并且該噴氣桿在所說的成圓形導角截面的區域上具有噴氣嘴。這種設計的特點是防止了在紙張的下方形成真空，因此防止了由于形成真空而將紙張吸住。
一種噴氣裝置是使紙張懸浮地一直傳輸到制動區，另一種噴氣裝置是通過反向的氣流而使紙張制動，位于這兩種噴氣裝置之間的是一根導管，它用于使相互對著的氣流轉向。
為了調節使紙張制動的氣流，可以調節該氣流的流量和氣體壓力。通過調節帶有可控制的節流閥的噴氣嘴和直接調節噴嘴的開口，可進一步調節上述使紙張制動的氣流。
在附圖中示意性地表示出了用于說明本發明方法的圖和表示出了用于實現這一方法的裝置的結構。附圖中
圖1表示帶紙垛的紙張輸送裝置的側視圖；圖2、圖3和圖4表示使紙張制動的制動區域中氣流的路徑的示意圖；圖5表示噴氣桿的縱剖面圖；圖6表示噴氣桿的局部俯視圖7表示本發明所述方法的工作原理；圖8表示在對紙張進行氣動制動的情況下將紙張輸送到堆疊的紙垛上的情形。
圖1表示一個紙張輸送裝置，在該裝置中，位于回轉式傳送鏈2上的叼紙裝置3的叼紙牙1夾住紙張4的前緣(從紙張的傳輸方向看)，并將紙張4從單張紙輪轉印刷機的最后一個印刷機組中傳送到紙垛5上。緊接在該紙垛5之前，高速行進的紙張4開始制動。通過中間的噴氣桿6，氣流向著與紙張4的傳輸方向相反的方向，在紙張4的下方噴射出來，所說的噴氣桿6橫跨紙張的寬度，其橫截面是圓頂形的，并在噴氣桿6的頂面上有噴氣嘴；此時，叼紙裝置3的叼紙牙1已經釋放了紙張4。所說氣流的流量和壓力調節到與正在向紙垛5行進的紙張4的動能相平衡的狀態，其結果是，在制動區，上述氣流以無接觸方式運載紙張4。圖2示意地表示方向與紙張的傳輸方向相反的氣流中速度的分布狀態，這種速度分布造成了剪力，該紙張以無接觸方式在一個位于紙張導引平面上方距該紙張導引平面一定距離的傳遞面上輸送，所說的紙張導引平面是由內部的機械構件確定的。這種形成于氣流中的剪力抵消紙張的動能，其結果是紙張被連續制動。合適的制動過程是，不將紙張制動到停止狀態，而是將其速度降低，剩余的速度仍能使合格的紙張落在紙垛上。
圖3表示處于紙張4下方噴射出來的使紙張制動的制動氣流在制動區的開始處轉向下方，該氣流可在適當的地方經過中間控制元件7而再被用作在紙張的下方噴射出來的制動氣體。
圖3和圖4表示與用氣流對紙張進行無接觸式導引相鄰接處的紙張制動區的結構，所說的氣流在紙張4的下方，在紙張的傳輸方向上噴出。在這種結構中，一股氣流朝向紙張的傳輸方向，用于輸送紙張；另一股氣流朝向與紙張傳輸方向相反的方向，用于使紙張制動；這兩股互相相對的氣流通過中間的導管8而轉向下方，并且在適當的地方經過中間控制元件7而再被用作制動氣體，在紙張4的下方噴射出來。圖4示意地表示在兩個可互相替換的實施例中噴氣桿6上的噴氣嘴的出口方向。
圖5和圖6表示噴氣桿6的結構的一個示范實施例。圖5中的橫截面表示一個由金屬薄板制成的噴氣桿6，其上帶有用于接通氣流的連接件10。該噴氣桿6的前緣和后緣在紙張4的傳輸方向上都呈圓形導角。氣流經過噴氣嘴9逆著紙張4的輸送方向噴出，所說的噴氣嘴9由在噴氣桿6的頂面上形成的舌片狀(lug-shaped)凹槽11組成。在噴氣桿6的圓形導角區也有這樣的凹槽11，為的是以這種方式來防止在紙張4的下方形成真空。在紙張導向件12上，紙張4的后緣落到傳送裝置的主紙垛5上。
圖7表示本發明所述的用氣流使紙張制動這一方法的工作原理。在制動區，氣流從噴氣桿6上的噴氣嘴9中噴出，該氣流在紙張4的下方逆著紙張的傳輸方向噴出，所說的紙張4的前緣最初還是由叼紙裝置3夾持著。隨后，該紙張4被拉緊，在紙張4的下方形成如圖2所示的剪力，其結果是，該紙張4在被叼紙裝置釋放后被制動。上述紙張4是以無接觸方式在制動氣流中傳輸的。在圖7所示的結構中，紙張已經靠與紙張的傳輸方向相同的氣流傳輸到制動區之前。所說的運載紙張4用的氣流與用于使紙張制動的相反的氣流都恰好在紙張4的制動區之前轉向下方。圖3表示了轉向的氣流是如何返回的。
圖8表示紙張向著紙垛5的重疊輸送。當已被叼紙裝置3釋放的紙張4的后端仍處在由制動氣體的表面磨擦造成的剪力下時，后續的紙張4仍由叼紙裝置3夾持著，并由朝向紙張的傳輸方向的氣流運載。只有當第一張紙4的尾端已完全越過導管8(該導管8用于使傳輸紙張用的氣體轉向)并且越過了紙張制動氣體之后才可能在第二張紙4的下方也形成剪力，以使該紙張制動。這樣，就可以借助于這種懸浮導引結構使紙張在制動區之前的位置上完全無接觸地疊置起來，并且縮短了用于紙張制動的時間。
權利要求
1.一種借助于氣流使單張紙輪轉印刷機所輸出的紙張制動的方法，所說的氣流朝向與紙張的傳輸方向相反的方向，其特征在于，上述使紙張制動的氣流可調節到一種使作用于紙張上的氣流的能量與該紙張的動能相平衡的狀態，在這種狀態下，在制動區的制動路徑上，氣流以無接觸方式運載紙張。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，以無接觸方式在紙張的制動路徑上運載紙張所用的氣流，和與上述氣流方向相反，以無接觸方式將紙張傳輸到紙垛上的氣流，都在紙張的制動區之前以可控制的方式轉向下方。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，轉向下方的氣流經過中間的控制元件(7)返回到制動噴嘴。
4.用于實現權利要求1所述的方法的裝置，其特征在于，一根具有其指向逆著紙張傳輸方向的噴氣嘴(9)的噴氣桿(6)，該噴氣桿(6)至少在呈圓形導角形狀的后緣上(從紙張的傳輸方向看)和頂面上，在所說的圓形導角截面區域上具有噴氣嘴(9)。
5.用于實現權利要求1所述的方法的裝置，其特征在于，一個噴氣裝置用于懸浮地無接觸地將紙張傳輸到紙垛上，另一個噴氣裝置用于使紙張制動，一用于使氣流轉向的導管(8)位于這兩個噴氣裝置之間，所說的氣流在紙張的下方彼此指向相對的方向。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，噴氣桿(6)上的噴氣嘴(9)的出口方向是可調的。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，位于噴氣桿(6)上的這些噴氣嘴(9)(所說的噴所嘴(9)的指向是逆著紙張的傳輸方向的)之間的是那些向紙張的傳輸方向噴出氣體的噴嘴。
8.如前述的任何一個權利要求所述的裝置，其特征在于，借助于制動區之前的懸浮式導引裝置無接觸地導引制動區中的紙張，其結果是使這些紙張無接觸地疊置，并因此而縮短用于紙張制動的時間。
全文摘要
本發明涉及借助于氣流對單張紙輪轉印刷機中輸出的紙張進行制動的方法和裝置。為了在制動區無接觸地傳輸紙張，用紙張下方的氣流形成的剪力來實現對紙張的制動，其中要將氣流調節到使作用于紙張上的與紙張的傳輸方向相反的制動用的氣體的能量與被制動的紙張的動能相平衡，其結果是，在制動區的制動路徑上，紙張由氣流以無接觸方式運載。
文檔編號B65H29/68GK1144187SQ9610717
公開日1997年3月5日 申請日期1996年7月19日 優先權日1995年7月27日
發明者岡特·斯特凡 申請人:海德堡印刷機械股份有限公司