ES2874079T3 - Dispositivo para aplicar un fluido a un rodillo - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de distribución de fluido para aplicar un fluido sobre un rodillo de transferencia (2), comprendiendo el dispositivo una cámara alargada (10) que se extiende en una dirección axial, al menos una entrada (31) para dejar entrar un fluido en la cámara (10), una abertura longitudinal que se extiende en la dirección axial y adaptada para orientarse hacia un rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso para permitir que el fluido salga de la cámara (10) y entre en contacto con el rodillo de transferencia (2), y una cuchilla de limpieza (11) que se extiende a lo largo de al menos una porción de la abertura longitudinal, en la dirección axial, teniendo la cámara (10) dos extremos axiales; en donde la cámara (10) comprende, en cada uno de los dos extremos axiales de la cámara (10), una pared (15) que separa la cámara (10) de una cavidad (16), en donde la pared (15) tiene una superficie de pared (15A) dispuesta orientada hacia el rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso, estando dimensionada la pared (15) de modo que la superficie de pared (15A) quede separada del rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso, para permitir la presencia de fluido en un hueco (20) entre la superficie de pared (15A) y el rodillo de transferencia (2), de modo que no se proporcionan elementos de sellado por fricción dispuestos para entrar en contacto con el rodillo de transferencia (2) para cerrar la cámara (10) en los extremos axiales de la misma, caracterizado por que el dispositivo comprende solo una cuchilla de limpieza (11).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para aplicar un fluido a un rodillo

Campo técnico

La invención se refiere al suministro de fluido a rodillos, por ejemplo, al suministro de tinta a un rodillo, tal como a un rodillo en un sistema de impresión flexográfica.

Estado de la técnica

En la técnica se conoce transferir un fluido a un rodillo, por ejemplo, para aplicar el fluido sobre una superficie, tal como, por ejemplo, una superficie que se va a revestir, o sobre la superficie de otro rodillo.

Por ejemplo, en una máquina de impresión flexográfica, una estación de impresión puede comprender normalmente un llamado cilindro de placa o de impresión, dispuesto para entrar en contacto con el objeto a imprimir, por ejemplo, objetos a modo de banda o a modo de placa tales como, por ejemplo, objetos de cartón o papel. El objeto a imprimir se alimenta normalmente entre el cilindro de placa y otro cilindro. El cilindro de placa se alimenta con tinta, que se pone en contacto con el objeto a imprimir. Una máquina de impresión puede comprender una pluralidad de cilindros de placa dispuestos uno tras otro a lo largo de una trayectoria, y el objeto a imprimir puede transportarse a lo largo de esa trayectoria, para recibir tinta secuencialmente desde estos cilindros de placa, es decir, desde uno de los mismos a otro. Cada uno de los cilindros de placa se puede alimentar con tinta de un color específico, por lo que se pueden obtener impresiones de múltiples colores.

Es conocido en la técnica alimentar el cilindro de placa con tinta usando un rodillo de transferencia, generalmente un rodillo que tiene una superficie texturizada que incluye una pluralidad de celdas. Este tipo de rodillo a menudo se conoce como cilindro anilox o rodillo anilox, y también como rodillo raster, rodillo de pantalla, rodillo texturizado, cilindro texturizado.

Para aplicar un fluido a un rodillo de transferencia, tal como un rodillo anilox, se conoce en la técnica el uso de un dispositivo de distribución de fluido que comprende una cámara alargada que se extiende en una dirección axial paralela al eje longitudinal del rodillo de transferencia. La cámara tiene una abertura longitudinal dispuesta de cara al cilindro, de modo que el fluido pueda salir de la cámara a través de dicha abertura alargada y entrar en contacto con la superficie del rodillo de transferencia. Para garantizar una distribución uniforme del fluido, por ejemplo, para asegurarse de que las celdas solo se llenen hasta el borde, se puede colocar una cuchilla de limpieza que se extiende axialmente en un lado de la abertura longitudinal, extendiéndose en la dirección axial y dispuesta para entrar en contacto con el rodillo de transferencia cuando la máquina está en uso para limpiar el exceso de fluido. A menudo, se puede disponer otra cuchilla de limpieza en el lado opuesto de la abertura longitudinal. Estas cuchillas de limpieza a veces se denominan cuchillas rascadoras. Durante el funcionamiento, las cuchillas de limpieza y el rodillo cierran juntos la abertura longitudinal de la cámara. En los extremos axiales de la cámara, se proporcionan juntas que hacen contacto con el rodillo de transferencia, cerrando así la cámara en sus extremos axiales.

Por lo tanto, la cámara está cerrada por cuchillas rascadoras, las juntas axiales y el rodillo de transferencia en combinación.

Un ejemplo de este tipo de sistema se divulga en el documento US-2003/0089256-A1, que muestra un llamado haz doctor con una cámara en forma de U que se extiende en la dirección axial, y con una abertura longitudinal enfrentada a un rodillo de transferencia. Dos cuchillas rascadoras están dispuestas en respectivos lados longitudinales de la abertura, y estas cuchillas rascadoras están dispuestas para hacer contacto con el rodillo de transferencia, donde el haz doctor, las cuchillas rascadoras y el rodillo forman juntos los lados de la cámara que se extienden longitudinal o axialmente. Se explica que en sus extremos axiales, la cámara está cerrada por paredes de extremo o empaquetaduras. Habitualmente, este tipo de paredes de extremo o empaquetaduras están hechas de un material elastomérico y están dispuestas para entrar en contacto con el rodillo de transferencia, de modo que la cámara esté cerrada también en sus extremos axiales, evitando así la fuga del fluido tal como tinta al exterior, excepto por el fluido que entra en las celdas del rodillo de transferencia y luego sale de la cámara debido a la rotación del rodillo de transferencia alrededor de su eje.

Se sabe en la técnica que el sellado de los extremos puede resultar problemático. El documento US-2003/0121435-A1 explica cómo tinta o residuos de tinta pueden deslizarse a lo largo de las cuchillas rascadoras y alcanzar la junta de extremo, y sugiere una solución a este problema basada en una combinación de cuchillas rascadoras acortadas y cámaras establecidas por paredes intermedias. Estas cámaras intermedias reciben tinta o residuos de tinta que luego se pueden descargar a través de orificios. Las juntas de extremo se proporcionan como es habitual.

Un problema en la técnica es el desgaste de los componentes, tales como las juntas de extremo y las cuchillas rascadoras. Estos componentes pueden ser relativamente caros y, además, el funcionamiento de la máquina debe interrumpirse durante la sustitución. Aquí, otro problema es que debido a los costes, por lo general, no se prefiere reemplazar todas las juntas de extremo y las cuchillas rascadoras simultáneamente. En cambio, la sustitución se realiza generalmente en función del estado de desgaste de los componentes individuales. Esto significa que es posible que el proceso deba interrumpirse con relativa frecuencia, por ejemplo, cada vez que sea necesario reemplazar una o dos juntas de extremo y/o una o dos cuchillas rascadoras.

Otro problema en la técnica está relacionado con el suministro de tinta a la cámara. El documento US-6012391-A divulga cómo se sabía en la técnica bombear tinta a la cámara a través de un par de entradas inferiores, y cómo se sabía que la tinta se recirculaba drenando la tinta de regreso al suministro de tinta a través de salidas de desbordamiento, de modo que el flujo de tinta se mantenía mediante un sistema de retorno. Se explica cómo los sistemas de la técnica anterior presentaban problemas con ondas estacionarias y flujo lento, y cómo el lavado era problemático. El documento US-6012391-A sugiere un diseño con un drenaje dispuesto en una porción inferior de la cámara cerca de un extremo de la cámara, y una pluralidad de puertos de entrada, cada uno de los cuales está inclinado hacia abajo y hacia el drenaje.

También el documento US-2012/0210891-A1 analiza problemas relacionados con el suministro de tinta a una cámara de cuchilla rascadora y se centra en el control de la presión y en el uso de un dispositivo de ajuste de presión.

El documento US-2011/0061550-A1 explica cómo las cámaras de cuchillas rascadoras se montan normalmente en el lado del rodillo anilox en un ángulo de aproximadamente 90° con respecto a la vertical, y cómo la cámara de la cuchilla rascadora se puede girar alrededor de un eje horizontal a una posición donde la abertura entre las cuchillas rascadoras está orientada hacia arriba. Se explica cómo el derrame de tinta puede ser un problema y cómo se puede solucionar este problema.

El documento US-6029573-A divulga un sistema que utiliza dos unidades de cuchillas rascadoras con cámara.

Los documentos US-5085144-A y DE-19516223-A1 enseñan dispositivos de cuchillas rascadoras con barreras de tinta al final de una cámara de tinta, estando configuradas las barreras de tinta para permitir que la tinta salga de la cámara a través de un espacio establecido entre la barrera respectiva y un rodillo. El dispositivo de cuchilla rascadora del documento DE-19516223-A1 está dispuesto de forma pivotante de modo que pueda pivotar hacia el rodillo.

El documento WO-2009/089672-A1 muestra otro ejemplo de un dispositivo de distribución de fluido.

Descripción de la invención

Un primer aspecto de la invención se refiere a un dispositivo de distribución de fluido para aplicar un fluido, tal como tinta, aceite, barniz o cualquier otro fluido adecuado, en un rodillo de transferencia, tal como en un rodillo de transferencia en una máquina de impresión flexográfica, tal como a un rodillo texturizado o rodillo anilox.

El dispositivo comprende una cámara alargada que se extiende en una dirección axial, es decir, en una dirección paralela al eje de rotación del rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso, al menos una entrada para dejar entrar un fluido a la cámara, una abertura longitudinal que se extiende en la dirección axial y adaptada para enfrentarse a un rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso para permitir que el fluido salga de la cámara y entre en contacto con el rodillo de transferencia, y una cuchilla de limpieza o cuchilla rascadora que se extiende a lo largo de al menos una porción de la abertura longitudinal, en la dirección axial. La cámara tiene dos extremos axiales, es decir, la cámara termina, en la dirección axial, en estos dos extremos, que están enfrentados en la dirección axial. El dispositivo comprende una cámara con una abertura alargada y un limpiador o cuchilla rascadora dispuesta en correspondencia con la abertura.

De acuerdo con este aspecto de la invención, la cámara comprende, en cada uno de los dos extremos axiales de la cámara, una pared que separa la cámara de una cavidad, en el que la pared tiene una superficie de pared dispuesta de cara al rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso, estando la pared dimensionada de modo que la superficie de pared esté separada del rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso, para permitir la presencia de fluido en un hueco o espacio entre la superficie de pared y el rodillo de transferencia.

De esta manera, estas paredes cierran parcialmente la cámara en ambos extremos, sin necesidad del tipo de elementos de sellado elastoméricos que se utilizan convencionalmente para cerrar los extremos axiales de la cámara de distribución de fluido en este tipo de sistema. Como no hay contacto directo entre las paredes y el rodillo de transferencia, no hay desgaste debido a la fricción entre el rodillo de transferencia y las paredes. Las paredes pueden así determinar el extremo de la cámara de fluido y el extremo del área donde se transfiere el fluido al rodillo de transferencia. El flujo de salida de la cámara en los extremos axiales está restringido por las paredes, de modo que el flujo de fluido en la dirección axial solo tiene lugar a través de los huecos. De este modo, el nivel del fluido, tal como, por ejemplo, tinta, dentro de la cámara, lo que significa entre las dos paredes, se puede mantener a un nivel constante y uniforme, y el flujo de salida de la cámara se puede controlar tanto en lo que respecta al caudal como en lo que respecta a la velocidad, de modo que el fluido puede ser recibido en la cavidad respectiva más allá de la pared respectiva y drenarse, sin necesidad de juntas axiales que entren en contacto con el rodillo de transferencia. Por lo tanto, no hay necesidad de ningún elemento de sellado elastomérico u otros elementos de sellado por fricción, tales como los conocidos a partir del documento US-2003/0121435-A1 analizado anteriormente. Además, evitar el uso de materiales elastoméricos u otros materiales de sellado por fricción puede ser ventajoso, ya que dichos materiales pueden no siempre ser suficientemente resistentes al fluido que se distribuirá por el dispositivo. Sustituir las juntas axiales convencionales que hacen contacto con el rodillo de transferencia por un cierre basado en una pared que puede ser del mismo material que el que define el resto de la cámara, por ejemplo, un material metálico tal como acero o aluminio, a menudo se puede preferir.

Asimismo, se ha descubierto que esta disposición puede proporcionar una circulación o recirculación continua del fluido también en los mismos extremos de la cámara, evitando así que el fluido permanezca durante mucho tiempo en la cámara cerca de sus extremos, reduciendo así el riesgo de que, por ejemplo, el fluido, tal como tinta, se seque o se deteriore de otro modo en los extremos de la cámara, debido, por ejemplo, a una falta de movimiento.

Por otra parte, como cada pared ocupa una parte sustancial de la sección transversal de la cámara en el extremo de la misma, el área de la sección transversal del espacio que aloja el fluido puede ser mucho más pequeña en las posiciones axiales donde están presentes las paredes, que en las posiciones axiales dentro de la cámara, entre las paredes. En consecuencia, el área de la sección transversal del espacio que aloja el fluido entre las paredes y el rodillo de transferencia es mucho más pequeña que el área de la sección transversal del espacio que aloja el fluido dentro de la cámara entre las dos paredes. El efecto de esto es que la velocidad del fluido en la dirección axial, es decir, hacia los extremos longitudinales del dispositivo, es mucho más alta en las paredes que en la cámara entre las paredes: el fluido fluye hacia fuera con una velocidad mucho mayor entre las paredes y el rodillo de transferencia que dentro de la cámara, antes de llegar a las paredes. Esto favorece un flujo sustancialmente laminar dentro de la cámara y una mayor velocidad en el espacio entre las paredes y el rodillo de transferencia. Esta disposición puede servir para mantener el fluido dentro de la cámara a un nivel sustancialmente constante y sin grandes turbulencias en el fluido, con un drenaje axial controlado en las cavidades más allá de las paredes.

Esta disposición también ha resultado útil cuando se trata de limpiar el dispositivo y el rodillo de transferencia, por ejemplo, retirando el fluido original, tal como una tinta, e inyectando agua.

En algunas realizaciones de la invención, la superficie de la pared tiene una anchura de al menos 5 mm, tal como al menos 10 mm, tal como al menos 20 mm, en la dirección axial. Una anchura sustancial de la superficie de la pared en la dirección axial, tal como una anchura de varios mm, al menos en el área donde habrá líquido cuando el dispositivo esté en uso, a menudo se puede preferir para proporcionar una caída de presión sustancial a lo largo de la película de fluido presente entre el rodillo de transferencia y la superficie de pared, en la dirección axial. De este modo, cuando el fluido sale del espacio entre la pared y el rodillo de transferencia, la velocidad del fluido no será excesivamente alta. Esto facilita el drenaje efectivo del fluido y evita que salga del dispositivo en otras direcciones que no sean a través de la abertura de drenaje o de las aberturas proporcionadas en la cavidad respectiva, tal como en la parte inferior de la cavidad. Especialmente, chorros o salpicaduras de fluido dirigidos horizontalmente se pueden prevenir o minimizar. En muchas realizaciones, la anchura es inferior a 50 mm, tal como menos de 35 o 30 mm.

En algunas realizaciones de la invención, la superficie de pared comprende al menos una porción sustancialmente conformada como un arco de un círculo, en un plano perpendicular a la dirección axial. Por ejemplo, la porción de la superficie de pared sustancialmente conformada como un arco de un círculo se puede conformar para que coincida sustancialmente con el rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso, de modo que, a lo largo de al menos parte de la porción sustancialmente conformada como un arco de un círculo (tal como, por ejemplo, a lo largo de una parte de dicha porción que tiene una longitud de al menos 1, 2, 3, 5, 10 o 20 cm y/o al menos 5°, 10°, 15°, 30°, 45°, 60° o 90° en la dirección circunferencial), la superficie de la pared estará separada de la superficie del rodillo de transferencia por un hueco que tiene un tamaño en una dirección radial. En algunas realizaciones de la invención, este tamaño es sustancialmente constante, y en otras realizaciones este tamaño puede variar, por ejemplo, desde un tamaño relativamente grande en la porción inferior hasta un tamaño relativamente pequeño o estrecho en la porción superior del hueco. En algunas realizaciones, el tamaño puede variar durante el funcionamiento de una máquina que incorpora el dispositivo, en función del desgaste de la cuchilla de limpieza.

En algunas realizaciones de la invención, el tamaño del hueco o, cuando el tamaño no es constante en la dirección circunferencial, el tamaño en la porción más baja del hueco, en la dirección radial es más de 0,5 mm, tal como más de 1,2, 3 o 5 mm, y menos de 20 mm, tal como menos de 15, 10, 5, 3, 2 o 1 mm. Cuando este tamaño es variable en función del desgaste de la cuchilla de limpieza, los números dados se refieren preferentemente a la situación antes de su uso, es decir, antes del desgaste de la cuchilla de limpieza.

Este hueco puede, por lo tanto, alojar fluido en forma de película curvada que sirve para un flujo controlado de fluido fuera de la cámara en sus extremos axiales, tal y como se ha explicado anteriormente. El término "dirección radial" se refiere a una dirección en el sentido radial en relación con, por ejemplo, el eje del rodillo de transferencia.

De acuerdo con la invención, no se proporcionan elementos de sellado por fricción dispuestos para entrar en contacto con el rodillo de transferencia para cerrar la cámara en los extremos axiales de la misma. Como se ha explicado anteriormente, el uso de elementos de sellado por fricción, tales como elementos elastoméricos para cerrar la cámara en sus extremos axiales entrando en contacto con el rodillo de transferencia, implica desgaste y la necesidad de reemplazar piezas cuando están desgastadas. Usando la combinación de una pared y un hueco con fluido según la presente invención, no se necesitan tales elementos de sellado. Puede lograrse un flujo controlado de fluido fuera de la cámara y dentro de la cavidad de drenaje más allá de la cámara, y el flujo dentro de la cámara hacia los extremos axiales de la misma puede mantenerse sustancialmente laminar y sin turbulencias sustanciales.

En algunas realizaciones de la invención, la cámara está incorporada en un elemento de haz, y las paredes pueden ser partes integrales de dicho elemento de haz. La cámara puede estar configurada, por ejemplo, mediante un rebaje en el haz y las paredes pueden formar parte del mismo haz.

En algunas realizaciones de la invención, las paredes son del mismo material, tal como, por ejemplo, metal, como un cuerpo o haz en el que se forma la cámara. Como las paredes no están diseñadas para entrar en contacto con el rodillo de transferencia, las paredes pueden ser de cualquier material adecuado, tal como metal, sin riesgo de dañar el rodillo de transferencia durante el uso de la máquina. Esto permite el uso de materiales con alta resistencia al desgaste y proporcionar, por ejemplo, compatibilidad con el fluido a distribuir. El material de las paredes de los extremos puede ser el mismo que el material que define el resto de las paredes de la cámara, es decir, las paredes de la cámara que se extienden longitudinalmente. La cámara y las paredes de los extremos pueden formar una parte integrada de, por ejemplo, un haz hecho de un material resistente, tal como un haz de metal o similar.

En algunas realizaciones de la invención, la pared tiene un espesor en la dirección axial que disminuye desde una raíz de la pared hacia la superficie de la pared, por ejemplo, debido a una forma curvada de la pared en una sección transversal axial del dispositivo, a lo largo de la cámara. Esto se considera útil para guiar el fluido hacia el hueco, mejorando así la renovación de fluido dentro de la cámara.

En algunas realizaciones de la invención, el dispositivo comprende medios para modificar la anchura de la superficie de la pared en la dirección axial. Por lo tanto, el dispositivo se puede adaptar a fluidos de diferente viscosidad adaptando la anchura de la superficie de la pared en la dirección axial. Por lo general, se puede elegir una anchura mayor en el caso de un fluido que tenga una viscosidad menor, y viceversa.

De acuerdo con la invención, el dispositivo comprende solo una cuchilla de limpieza. Por lo tanto, hay un componente menos presente que sufrirá desgaste debido al contacto con el rodillo de transferencia y que requerirá reemplazo. Además, la ausencia de la segunda cuchilla de limpieza puede ser una ventaja en comparación con disposiciones como la conocida a partir del documento US-5085144-A, lo que requiere medios especiales para la recuperación de la tinta que es retirada por la segunda cuchilla de limpieza. Además, el uso de una en lugar de dos cuchillas de limpieza facilita la compensación mediante pivotamiento en respuesta al desgaste de la cuchilla de limpieza.

En algunas realizaciones de la invención, el hueco tiene un punto más bajo (por ejemplo, donde el hueco se encuentra con una cuchilla de limpieza), y la cavidad tiene una porción inferior, estando dispuesta esta porción inferior a un nivel por debajo del punto más inferior del hueco (tal como más de 5, 10 o 20 mm por debajo de dicho punto más inferior del hueco), estando presente al menos una abertura de drenaje en dicha porción inferior. La cavidad tiene preferentemente una pared de extremo que define un extremo axial de la cavidad, estando dispuesta dicha pared de extremo para que no entre en contacto con el rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso. Por lo tanto, la cavidad está dispuesta para recibir fluido que sale de la cámara a través del hueco y para conducir dicho fluido al drenaje, sin que el fluido salga de la cavidad en la dirección axial. Por el contrario, el fluido que llega a la cavidad debe fluir hacia abajo debido a la gravedad y salir de la cavidad a través de una salida de drenaje.

Otro aspecto de la invención se refiere a una máquina, tal como una máquina de impresión flexográfica, que comprende al menos un dispositivo como se describe anteriormente, y un rodillo de transferencia correspondiente dispuesto para recibir fluido desde el dispositivo. El hueco tiene un tamaño en la dirección radial del rodillo de transferencia y, en algunas realizaciones, el dispositivo está dispuesto de forma pivotante de modo que cuando se utiliza la máquina, el dispositivo pivotará hacia el rodillo de transferencia debido a una reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza debido al desgaste, de modo que el tamaño del hueco disminuirá durante el uso como resultado de la reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza. Aquí, el tamaño del hueco variará, por ejemplo, especialmente en un extremo inferior del hueco, como resultado del desgaste de la cuchilla de limpieza: el dispositivo pivotará hacia el rodillo, y el tamaño del hueco disminuirá con el tiempo, hasta alcanzar un tamaño mínimo. En algunas realizaciones de la invención, el tamaño mínimo puede ser, por ejemplo, del orden de 0,5-2 mm en la parte inferior y del hueco. Este giro en respuesta al desgaste de la cuchilla de limpieza es fácil de implementar en ausencia de elementos de sellado por fricción que se apoyen contra la superficie del rodillo de transferencia y que puedan interferir con el giro. Adicionalmente, el giro en respuesta al desgaste de la cuchilla de limpieza es fácil de implementar, ya que el dispositivo comprende solo una cuchilla de limpieza. El dispositivo puede disponerse de forma pivotante, de modo que el giro hacia el rodillo de transferencia debido a la reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza se pueda realizar mediante, por ejemplo, medios para proporcionar una fuerza de carga constante y/o controlable. Por ejemplo, el dispositivo puede ser empujado hacia el rodillo por al menos un elemento de resorte y/o por medios de empuje neumáticos y/o hidráulicos. Por lo tanto, puede tener lugar un giro del dispositivo asistido por medios de carga adecuados para compensar el desgaste de la cuchilla de limpieza.

Otro aspecto de la invención se refiere a un método de funcionamiento de un dispositivo como se ha descrito anteriormente, que comprende las etapas de:

colocar el dispositivo en relación con un rodillo de transferencia de modo que la abertura longitudinal esté orientada hacia el rodillo de transferencia;

y

hacer circular un fluido bombeando el fluido hacia la cámara y haciendo que parte del fluido entre en los huecos entre las superficies de pared y el rodillo de transferencia, de modo que las paredes actúen como cierres de extremo axiales parciales de la cámara, y de modo que el fluido salga de la cámara a través de los huecos. En algunas realizaciones de la invención, el método comprende además la etapa de recirculación del fluido que sale de la cámara a través del hueco.

En algunas realizaciones, el método comprende hacer pivotar el dispositivo hacia un rodillo de transferencia (por ejemplo, utilizando medios de empuje que comprenden uno o más elementos de resorte y/o cualquier otro medio adecuado, tal como medios neumáticos y/o hidráulicos) para compensar la reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza debido al desgaste.

De acuerdo con la invención, el uso de las paredes y los huecos permite el flujo axial de fluido sin necesidad de usar juntas de fricción axial para cerrar la cámara en relación con el rodillo de transferencia.

Breve descripción de los dibujos

Para completar la descripción y con el fin de proporcionar una mejor comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman parte integral de la descripción e ilustran realizaciones de la invención, lo que no debería interpretarse como una restricción del alcance de la invención, sino tan solo como ejemplos de cómo puede realizarse la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:

La figura 1 es una vista esquemática en sección transversal de una máquina de impresión de acuerdo con una realización de la invención que ya no está cubierta por las reivindicaciones.

La figura 2 es una vista ampliada de una porción de la máquina ilustrada en la figura 1.

La figura 3 es una vista superior en sección transversal del dispositivo de distribución de fluido de acuerdo con esta realización, dispuesto frente a un rodillo de transferencia.

Las figuras 4-7 son vistas en sección transversal lateral de un dispositivo de distribución de fluido de acuerdo con un primer aspecto de la invención frente a un rodillo de transferencia, en diferentes posiciones axiales.

La figura 8 es una vista superior parcial de una máquina de acuerdo con una realización de la invención, con el dispositivo de distribución de fluido pivotado alejándose del rodillo.

La figura 9 es una vista en perspectiva parcial de la máquina de acuerdo con esta realización, con el dispositivo de distribución de fluido pivotado alejándose del rodillo.

La figura 10 es una vista superior en sección transversal esquemática que ilustra una disposición de pared modular. Las figuras 11A y 11B son vistas laterales esquemáticas en sección transversal de una realización de una máquina con un dispositivo de transferencia de fluido dispuesto de forma pivotante.

La figura 12 es una vista en perspectiva esquemática del dispositivo de acuerdo con una realización alternativa de la invención.

Descripción de un modo de realización de la invención

La figura 1 ilustra esquemáticamente una máquina de impresión que incluye componentes típicos de una máquina de impresión flexográfica. La máquina está adaptada para imprimir objetos a modo de banda 100, tal como objetos de cartón, alimentados entre un rodillo de placa 3 y otro rodillo 4, como se conoce en la técnica. La tinta se transfiere al rodillo de placa 3 utilizando un rodillo de transferencia 2. Los rodillos tienen formas cilíndricas y secciones transversales circulares, como se conoce en la técnica. El rodillo de transferencia 2 puede ser un rodillo anilox con una superficie con celdas, como se conoce en la técnica.

El rodillo de transferencia 2 está dispuesto para recibir un fluido, tal como, por ejemplo, tinta, desde un dispositivo de distribución de fluido 1 del tipo llamado cámara doctor, que comprende un elemento a modo de haz 13 con un rebaje o cámara longitudinal 10 que se extiende en una dirección axial (paralela al eje del rodillo de transferencia 2) y con una abertura dispuesta de cara al rodillo de transferencia, como se muestra en la figura 1. Una primera cuchilla rascadora 11 que se extiende axialmente está dispuesta en un borde inferior de la abertura, y en la figura 1 una segunda cuchilla rascadora 12 que se extiende axialmente está dispuesta en un borde superior de la abertura. En la invención según se reivindica, solo está presente la primera cuchilla rascadora 11, como en la realización ilustrada esquemáticamente en las figuras 4-7.

La primera 11 y segunda 12 cuchillas rascadoras también se pueden observar en la figura 2, que es una vista ampliada de una porción de la máquina mostrada en la figura 1. En la figura 2, se muestra una pared 15. Esta pared 15 está dispuesta para cerrar parcialmente la cámara 10 en un extremo axial de la misma. La pared tiene una superficie 15A orientada hacia el rodillo de transferencia 2, y esta superficie tiene la forma de un arco de un círculo, en el plano perpendicular al eje del rodillo de transferencia. Por lo tanto, se establece un hueco 20 a modo de arco curvado entre la superficie 15A de la pared 15 y el rodillo de transferencia 2. Este hueco 20 normalmente tiene una anchura (cuando se refiere a este hueco, el término "anchura" se refiere al tamaño del hueco en la dirección radial) en el orden de 0,5­ 20 mm, tal como en el orden de 1-15, 1-10, 1-5 o 1-3 mm. El experto en la materia puede elegir un tamaño de hueco adecuado en función de las demás características del sistema, tal como el tamaño del rodillo de transferencia, el caudal y la viscosidad deseados del fluido. En esta realización, la anchura del hueco es sustancialmente constante, pero en otras realizaciones de la invención, la anchura del hueco puede variar a lo largo del hueco, en la dirección circunferencial.

Este hueco 20 está destinado a llenarse parcialmente con fluido. Otra pared y hueco cierra el otro extremo axial de la cámara. Por lo tanto, las paredes 15 en combinación con los huecos 20 parcialmente llenos de fluido cierran ambos extremos de la cámara 10, evitando así la necesidad de juntas elastoméricas como las conocidas en la técnica. Las paredes 15 cierran parcialmente los extremos de la cámara 10, permitiendo un flujo de fluido controlado y sustancialmente laminar fuera de la cámara en los extremos axiales de la misma, entre las superficies de pared 15A y el rodillo de transferencia 2, es decir, a través del hueco 20 y en la cavidad 16.

La figura 3 es una vista superior en sección transversal del dispositivo, con la cámara 10 orientada hacia el rodillo de transferencia. Se muestra cómo las paredes 15 se extienden hacia el rodillo de transferencia, dejando un hueco 20 entre las paredes 15 y el rodillo de transferencia, un hueco dispuesto para llenarse al menos parcialmente con fluido cuando la máquina está en funcionamiento. Esta fina capa de fluido completa así el cierre de los extremos de la cámara 10, sin necesidad de contacto directo entre las paredes 15 y el rodillo de transferencia 2. Este bloqueo de fluido o cojinete de fluido proporciona así un cierre de baja fricción de los extremos axiales de la cámara 10, sin necesidad de piezas tales como los elementos de sellado elastoméricos usados convencionalmente en la técnica. El fluido fluirá de una manera sustancialmente controlada a través de los huecos hacia las cavidades 16, que están provistas de aberturas de salida 33 para que el fluido que entra en las cavidades 16 desde la cámara 10 pueda drenarse y recircularse si se desea. En la cámara 10 se proporcionan desagües adicionales 32 del tipo de desbordamiento; uno de dichos drenajes 32 se ilustra esquemáticamente en la figura 3.

La figura 4 es una vista en sección transversal del dispositivo de distribución de fluido orientada hacia un rodillo de transferencia 2, en una posición axial dentro de la cámara 10, en correspondencia con una de una pluralidad de entradas 31 a través de las cuales el fluido 30, tal como tinta, se puede bombear a la cámara a través de aberturas dispuestas en una porción inferior de la cámara, como se ilustra esquemáticamente en la figura 4. La pared 15 con su superficie en forma de arco circular se puede observar en el extremo de la cámara, y también se puede observar el hueco 20 en forma de arco circular entre la pared 15 y el rodillo de transferencia. La figura 4 ilustra esquemáticamente cómo se retiene el fluido 30 dentro de la cámara, en un espacio delimitado por la pared de la cámara (que forma parte del haz 13), la cuchilla rascadora 11 y el rodillo de transferencia 2.

La figura 5 es igualmente una vista en sección transversal en una posición axial dentro de la cámara, pero aquí en correspondencia con una salida de desbordamiento 32, dispuesta de modo que cuando el fluido 30 alcance un cierto nivel en la cámara, comenzará a drenar por la salida 32.

La figura 6 es una vista en sección transversal en una posición axial correspondiente a la superficie 15A de la pared 15. Aquí, se puede ver cómo una porción del hueco 20 está llena de fluido, para que esta fina capa de fluido, junto con la pared 15, constituye un bloqueo o cierre de baja fricción de la cámara 10, por lo que la pared 15 cierra parcialmente la cámara, con un flujo controlado de fluido a través del hueco 20 hacia una cavidad 16 dispuesta axialmente más allá de la pared 15.

La figura 7 es una vista en sección transversal en una posición axial más allá de la pared 15, a través de la cavidad de extremo 16. Esta cavidad recibe fluido 30 que ha penetrado a través del hueco 20, y se proporciona una salida de drenaje 33 a través de la cual este fluido puede ser extraído y recirculado si se desea. Se muestra cómo la cavidad 16 tiene una porción inferior 16A dispuesta a una distancia h por debajo de la porción inferior del hueco 20, de modo que el fluido que sale del espacio 20 fluirá hacia abajo desde el hueco 20, hacia la parte inferior de la cavidad 16, en lugar de seguir fluyendo en la dirección axial. En la figura 8 se ilustra esquemáticamente una pared de extremo axial 16B que cierra la cavidad 16 en su extremo axial. Está claro que con esta disposición, el flujo axial del fluido que sale de la cámara 10 se puede controlar de modo que el fluido termine en la cámara 16 y se drene a través de la salida 33, sin continuar en la dirección axial. Por lo tanto, en contra de lo que es convencional en la técnica, no se necesitan juntas de extremo axial que cierren la cámara contra el rodillo de transferencia al hacer contacto con el rodillo de transferencia. Por lo tanto, no hay contacto de fricción entre las juntas de extremo axial y el rodillo de transferencia.

De forma adicional, en las realizaciones de la invención mostradas en las figuras 4-7, solo hay una cuchilla rascadora 11. Esto reduce aún más el número de componentes sometidos a desgaste debido al contacto con el rodillo de transferencia 2.

Las figuras 8 y 9 ilustran esquemáticamente la máquina de acuerdo con esta realización, con el dispositivo de distribución de fluido o la cámara doctor pivotada alejándose del rodillo 2, y con trazas del fluido que quedan en el rodillo y a lo largo de partes de la pared interior y la pared de extremo 15 de la cámara. La figura 9 ilustra esquemáticamente una entrada de fluido 31 y una salida de drenaje de desbordamiento 32; se puede ver cómo el nivel del fluido dentro de la cámara alcanzó la porción inferior del drenaje 32. En la figura 9, se puede observar la superficie curvada 15A de la pared 15. En la figura 8, se puede ver cómo la pared 15 separa la cámara de la cavidad de extremo 16, a la que el fluido 30 puede fluir a través del hueco entre la pared y el rodillo, como se explicó anteriormente, y salir a través del drenaje 33.

En la realización ilustrada, la anchura W de la superficie 15A de la pared en la dirección axial es relativamente sustancial, como se ha explicado anteriormente, facilitando una caída de presión suficiente en la dirección axial, desde un extremo de la superficie 15A al otro, en la dirección axial. La anchura de la pared en la superficie se puede seleccionar dependiendo de la viscosidad estimada del fluido que se utilizará. Si otros parámetros no se modifican, en principio, cuanto menor sea la viscosidad, más ancha será la superficie de la pared, es decir, más gruesa sea la pared en su superficie orientada hacia el rodillo. Por lo tanto, en algunas realizaciones de la invención, se puede preferir prever la posibilidad de modificar la anchura de la pared. La figura 10 ilustra esquemáticamente una posible realización, en la que la pared 15 se establece colocando una serie de insertos 15a-15d en un rebaje entre la cámara 10 y la cavidad 16. Combinando insertos superiores e inferiores, se puede determinar la anchura deseado de la superficie en la dirección axial. Por ejemplo, en el caso de la figura 10, la anchura efectiva de la superficie 15A corresponde a la suma de las anchuras de los dos elementos 15a y 15b.

En las figuras 3 y 9 se puede ver cómo en la realización ilustrada, la superficie interna de la pared, es decir, la superficie orientada hacia el interior de la cámara 10, tiene una forma curvada, correspondiente a un estrechamiento de la pared en la dirección desde la raíz de la pared hacia la superficie 15A. Esto se puede preferir para facilitar que el fluido fluya hacia el hueco también desde la porción trasera de la cámara, es decir, la porción de la cámara que está más alejada del rodillo de transferencia cuando el dispositivo está en uso. Esto se puede preferir para minimizar el tiempo máximo que cualquier porción del fluido permanecerá dentro de la cámara. Esta característica puede servir para mejorar la recirculación del fluido.

Las figuras 11A y 11B ilustran cómo se puede disponer el dispositivo para pivotar en relación con un eje 17, de modo que pueda pivotar hacia el rodillo de transferencia 2 como resultado del desgaste de la cuchilla de limpieza 11. Por lo tanto, comparando el hueco 20 en la figura 11A con el hueco 20 en la figura 11B, está claro que el hueco disminuirá de tamaño, es decir, en lo que respecta a su tamaño en la dirección radial, durante el uso de la máquina, especialmente en el extremo más bajo del hueco. Por ejemplo, en una realización, el hueco puede tener un tamaño A en la dirección radial en una porción superior del hueco entre el rodillo de transferencia 2 y la pared 15, y un tamaño B en la dirección radial en una porción inferior del hueco. Se puede preferir que el tamaño A sea del orden de 1-2 mm tanto cuando se aplica una nueva cuchilla de limpieza (figura 11A) y después del desgaste (figura 11B), mientras que el tamaño B puede ser del orden de 6-15 mm cuando se aplica una nueva cuchilla de limpieza (figura 11A), y reducirse a 1-2 mm cuando se va a cambiar la cuchilla de limpieza (figura 11B). Está claro a partir de las figuras 11A y 11B que en la realización ilustrada, este tipo de giro se puede producir mediante medios de empuje adecuados, por ejemplo, uno o más resortes que empujan el dispositivo hacia el rodillo y/o medios de empuje neumáticos y/o hidráulicos. Otro eje 18 se ilustra esquemáticamente: el dispositivo puede pivotar alrededor de este eje 18 para pivotar alejándose del rodillo de transferencia, por ejemplo, cuando la cuchilla de limpieza 11 debe ser reemplazada o cuando se desee acceder a la cámara 10, por ejemplo, para limpiar. La dimensión C ilustra esquemáticamente el nivel de fluido dentro de la cámara 10 durante el uso de la máquina, un nivel que normalmente puede estar en el orden de 30-60 mm por encima del nivel del borde libre de la cuchilla de limpieza.

En algunas realizaciones, la cuchilla de limpieza no se extiende hasta los extremos axiales más externos de las cavidades 16. En otras realizaciones, tal como la representada en la figura 12, la cuchilla de limpieza 12 se extiende al menos hasta el extremo axial más exterior de la cavidad 16, por ejemplo, a lo largo del haz 13.

En el presente texto, el término "comprende" y sus derivados (tales como "comprendiendo", etc.) no deberían entenderse en un sentido excluyente, es decir, no deben interpretarse estos términos como que excluyen la posibilidad de que lo descrito y definido pueda incluir elementos o etapas adicionales.

Salvo que se indique otra cosa, Los intervalos a los que se hace referencia en este documento incluyen los puntos finales indicados.

La presente invención obviamente no se limita a la una o más realizaciones específicas descritas en el presente documento, sino que también abarca cualquier variación que cualquier experto en la materia pueda considerar (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes o configuraciones), dentro del alcance general de la invención, como se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de distribución de fluido para aplicar un fluido sobre un rodillo de transferencia (2), comprendiendo el dispositivo una cámara alargada (10) que se extiende en una dirección axial, al menos una entrada (31) para dejar entrar un fluido en la cámara (10), una abertura longitudinal que se extiende en la dirección axial y adaptada para orientarse hacia un rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso para permitir que el fluido salga de la cámara (10) y entre en contacto con el rodillo de transferencia (2), y una cuchilla de limpieza (11) que se extiende a lo largo de al menos una porción de la abertura longitudinal, en la dirección axial, teniendo la cámara (10) dos extremos axiales; en donde la cámara (10) comprende, en cada uno de los dos extremos axiales de la cámara (10), una pared (15) que separa la cámara (10) de una cavidad (16), en donde la pared (15) tiene una superficie de pared (15A) dispuesta orientada hacia el rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso, estando dimensionada la pared (15) de modo que la superficie de pared (15A) quede separada del rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso, para permitir la presencia de fluido en un hueco (20) entre la superficie de pared (15A) y el rodillo de transferencia (2), de modo que no se proporcionan elementos de sellado por fricción dispuestos para entrar en contacto con el rodillo de transferencia (2) para cerrar la cámara (10) en los extremos axiales de la misma, caracterizado por que el dispositivo comprende solo una cuchilla de limpieza (11).

2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la superficie de pared (15A) tiene una anchura de al menos 5 mm en la dirección axial.

3. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que la superficie de pared (15A) tiene una anchura de al menos 10 mm en la dirección axial, tal como una anchura de al menos 20 mm en la dirección axial.

4. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la superficie de pared (15A) comprende al menos una porción sustancialmente conformada como un arco de un círculo, en un plano perpendicular a la dirección axial.

5. El dispositivo de la reivindicación 4, en el que la porción de la superficie de pared (15A) sustancialmente conformada como un arco de un círculo está conformada para que coincida sustancialmente con el rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso, de modo que, a lo largo de al menos parte de la porción sustancialmente conformada como un arco de un círculo, la superficie de pared (15A) estará separada de una superficie del rodillo de transferencia (2) por el hueco (20) que tiene un tamaño en una dirección radial, en donde el tamaño del hueco (20) en la dirección radial es preferentemente de más de 0,5 mm y menos de 20 mm.

6. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cámara (10) está incorporada en un elemento de haz, y en el que las paredes (15) son partes integrales de dicho elemento de haz.

7. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las paredes (15) son del mismo material que un cuerpo (13) en el que se forma la cámara (10).

8. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la pared (15) tiene un espesor en la dirección axial que disminuye desde una raíz de la pared (15) hacia la superficie de pared (15A), preferentemente debido a una forma curvada de la pared (15) en una sección transversal axial del dispositivo, a lo largo de la cámara (10).

9. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios (15a, 15b) para modificar la anchura de la superficie de pared (15A) en la dirección axial.

10. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el hueco (20) tiene un punto más inferior, y en el que la cavidad (16) tiene una porción inferior (16A), estando dispuesta dicha porción inferior (16A) a un nivel por debajo del punto más inferior del hueco (20), estando presente al menos una abertura de drenaje (33) en dicha porción inferior (16A), y en donde la cavidad (16) tiene preferentemente una pared de extremo (16B) que define un extremo axial de la cavidad (16), estando dispuesta dicha pared de extremo (16B) para que no entre en contacto con el rodillo de transferencia (2) cuando el dispositivo está en uso; en donde la cavidad (16) está dispuesta para recibir fluido que sale de la cámara (10) a través del hueco (20) y para conducir dicho fluido a la abertura de drenaje (33), sin que salga fluido de la cavidad (16) en la dirección axial.

11. Una máquina que comprende al menos un dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y un correspondiente rodillo de transferencia (2) dispuesto para recibir fluido desde el dispositivo.

12. La máquina de acuerdo con la reivindicación 11, en la que el hueco (20) tiene un tamaño en la dirección radial del rodillo de transferencia (2), y en la que el dispositivo (1) está dispuesto de manera pivotante de modo que cuando se utiliza la máquina, el dispositivo (1) pivotará hacia el rodillo de transferencia (2) debido a una reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza (11) debido al desgaste, de modo que el tamaño del hueco (20) disminuirá durante el uso como resultado de la reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza (11).

13. La máquina de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el dispositivo (1) está dispuesto de forma pivotante de modo que el giro hacia el rodillo de transferencia (2) debido a la reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza (11) se debe a unos medios de empuje que comprenden al menos un elemento de resorte y/o unos medios de empuje hidráulicos y/o medios de empuje neumáticos.

14. Un método de funcionamiento de un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que comprende las etapas de:

colocar el dispositivo (1) en relación con un rodillo de transferencia (2) de manera que la abertura longitudinal esté orientada hacia el rodillo de transferencia (2); y

hacer circular un fluido (30) bombeando el fluido a la cámara (10) y haciendo que parte del fluido (30) entre en los huecos (20) entre las superficies de pared (15A) y el rodillo de transferencia (2), de modo que las paredes (15) actúen como cierres de extremo axiales parciales de la cámara (10), y de modo que el fluido salga de la cámara (10) a través de los huecos (20).

15. Un método de funcionamiento de una máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12-13, que comprende las etapas de:

colocar el dispositivo (1) en relación con el rodillo de transferencia (2) de manera que la abertura longitudinal esté orientada hacia el rodillo de transferencia (2);

hacer circular un fluido (30) bombeando el fluido a la cámara (10) y haciendo que parte del fluido (30) entre en los huecos (20) entre las superficies de pared (15A) y el rodillo de transferencia (2), de modo que las paredes (15) actúen como cierres de extremo axiales parciales de la cámara (10), y de modo que el fluido salga de la cámara (10) a través de los huecos (20);

pivotar el dispositivo hacia el rodillo de transferencia (2) compensando una reducción del tamaño de la cuchilla de limpieza (11) debido al desgaste.