CN1122584C - 生产硅基弹性层滚筒的方法和实现该方法的机器和支承件 - Google Patents
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Abstract
为生产具镜面精加工的易弯的外表面的滚筒(2)，可覆盖有硅基弹性材料的多重同心层具有一中空筒体(6)和一通过多个开孔(30)而起作用的表面，这些开孔以各种形式分布和依一定尺寸加以制造，以通过离心力所允许流体或半流体状态的材料从内向着外表面传送的通道，接着，形成筒体和材料的结合。
Description
本发明涉及生产覆盖有硅基弹性材料层的滚筒的方法并且涉及实现该方法的机器和支承构件。
一些由硅基材料制成的滚筒已长久地进行生产且通过在它们的周面上制作版型及利用其材料的弹性在印刷业中加以使用，以补偿印刷所接触的表面的任一微观隆起。
其它几个领域曾经长期地使用各种尺寸的滚筒，这些滚筒必须共同具有绝对无缺陷和可稍微弯曲的外表面的特性，以自发地适应它们接触的补偿表面；例如，这些特性在用作诸版型的滚筒的情况下，以修饰如磁砖那样的制品的平坦表面。
通常使用这类滚筒的另一领域是装备有影印机那样的精密机构的机器中的运输和传送装置。
上述装饰技术和输送的精密度都要求形成待印刷的图案或输送纸张所搁靠的滚筒外表面是平滑的或确实是镜面加工的，以便避免任何污迹或缺陷。
因此，这些滚筒必须具有如所述的尽可能最平滑的、绝对无缺陷的、甚至镜面精加工的、基本上柔软的横向表面。
目前，依照两种基本方法来制造所述滚筒；第一种方法在于将硅橡胶条放置在实心支承圆柱上接着加以硫化处理；然后，将这样获得的表面加以研磨。第二种方法在于把除气的流态硅有机树脂灌入一安放支架的能开启的筒形模盘中；接着的是一道研磨已制成品的工序。
不过，上述两种方法都有缺点；在第一种情况中，获得足够平滑和镜面加工的表面是不可能；此外，所述方法需要繁重的手工研磨，在研磨过程中表面的挠性不能降到低于一定值。
在第二种情况中，只能获得单层覆盖，并且研磨还必需去除与在模盘部件结合的一些点(地方)形成的毛刺。
因此，在两种情况中，采取有效覆盖工序和研磨工序是必要的，而这会带来相当大的时间和劳力的浪费，这种浪费也消极地影响成品的生产成本。
另外，由所述研磨可达到的完整性程度对所述滚筒的预计的特定使用仍是不足的。
本发明的目的是为了提供一种生产覆盖有硅基弹性材料层的滚筒以及一种实现该方法的机器和支承构件，它们能以全自动的方式且不需要研磨而获得印刷辊，根据要求这些辊除了由可弯曲的多个同心层所形成的覆盖外，还具有镜面加工的外表面。
这个目的和其它目标借助生产覆盖有硅基弹性材料层的滚筒的方法来完全实现，其特征在于此方法包括：
第一工序，在那个工序中，一预制的筒形支承构件被装配在可变速转动的器机上，而支承构件的外周表面是有穿孔的且可覆盖的；
第二工序，在该工序中，把流体或半流体状态的硅基弹性材料引入所述支承构件内，并使该支承构件绕其自身轴线转动；
第三工序，在该工序中，驱动所述支承构件使快速转动，通过离心力使材料从所述支承构件的内部经其穿孔流到其外部，因此形成覆盖有所述材料的单覆盖层或多覆盖层，所述材料则围绕支承构件的外表面；
第四工序，在该工序中，所得到的覆盖层在低的支承构件旋转速率下通过加热而加以凝固/聚合；
第五工序，在该工序中，将被覆盖的圆筒体从所述机器中移出；所述第二、第三和第四工序可以以循环方式重复，以在单个支承构件上形成多覆盖层。
有利的是实现该方法的机器，其特征在于它包括一底座，在底座上安装一盒状筒形模盘/托架，一预制的和可覆盖的圆筒形支承构件，它可同轴和适配地插入所述模盘中，所述模盘具有使所述支承构件绕其自身纵向轴线旋转的装置；一些安装在所述底座和模盘的一侧上导轨，所述导轨可引导滑动装置以把硅基弹性材料引入支承构件内部，若干安装在相对一侧上的部件11，它们可把每一已覆盖的滚筒从模盘中移出，以及安装在所述模盘上用于将成品滚筒的覆盖层加热和聚合的装置。
通常，适用该方法的支承构件，其特征在于它包括一筒体，筒体表面由多个通孔所穿透，以便通过离心力而形成把注入内腔的硅基弹性材料传送到外周面的通道，以及提供与外表面的结合；和各凸缘，它们可安装在所述滚筒的两端，凸缘的周面则形成一系列平行凹槽。
本发明的另一些特征和优点将通过生产覆盖有硅基弹性材料层的滚筒的方法和实现这种方法的机器和支承构件而成为显而易见的，因此，仅通过一些附图中的非限制性实例来图解说明，其中：
图1是一生产覆盖有硅基弹性材料层的滚筒的机器的前视图；
图2是一生产覆盖有硅基弹性材料层滚筒的机器的侧视图；
图3是注入硅基弹性材料的装置的部件图；
图4是由所述机器生产的滚筒的放大的纵向剖面图；
图5是另一模盘的纵向剖面图，模盘内设有接收覆盖层的预制支承构件；
图6是按照本发明滚筒的透视图，为了清楚地表示起见，图中仅显示局部的硅基弹性材料覆盖层。
参阅以上各图，参考号1一般表示一生产滚筒2的机器，滚筒2的筒体覆盖有硅基弹性材料层3；机器1包括一底座4和一可用弹性材料覆盖的预制的筒形支承构件6，在底座上装有一模盘或托架5，模盘具有一匣状筒体，而支承构件则可以以轴向紧贴的方式安置在所述模盘中以提供周边封口。
模盘5具有适合于使模盘绕其自身纵向轴线转动的装置7和诸分别对称地安装在其两侧且由所述的底座4加以支承的导轨8；所述导轨8可引导(操纵)装置9的滑动，该装置能把硅基弹性材料通过一适配开孔24引向支承构件6的内腔26内，开孔形成在所述构件6的一侧且由相应端板10加以封闭；若干安装在相对一侧上的。用于把每个覆盖的滚筒2从模盘5中移出的部件11。
模盘5设有用照射加热成品滚筒2的常规装置。
为将每个支承构件6插入模盘5之前而作准备：各个凸缘12实际上可以常规方式放置在已穿孔和可覆盖的筒体的两端；每个凸缘12在其外表面上具有一系列邻近的凹槽，若从支承构件的内部向外部的角度来观察，凹槽挨次是：作为与硅基弹性材料层结合的槽12a；安置一第一环状密封垫和在滚筒2的使用过程中集积印刷油墨的槽12b；在滚筒的使用期间集积印刷油墨的槽12c；和安置一第二环状密封垫和集积印刷油墨的槽12d；此外在每个凸缘12上设置至少一个在附图中未示出的参考凹口以提供正确的定位。
把硅基弹性材料引向支承构件6内的所述装置9由滑架13所构成，滑架可沿着所述导轨8来回移动，而且在这个滑架上，有可能沿着与支撑构件6同轴布置的水平轴线且在插入一支承及保持托架14后交替地安装一装满所述硅基弹性材料的注射器15或在该填充材料被用尽后安装一管状件16，该管状件的一端可与生产泡沫弹性材料(未示出)的常规机器相连接；相对一端则通过移动所述滑架13被插进安装在模盘5上的各支承构件6中。
一些把已覆盖了的滚筒2移出的部件11是由一底件17和一单向型的阀件18所构成的，在滚筒插入模盘5之前，底件被密封(气密)地安装在预制支承构件6的一端，此一端位于与把材料引入到支承构件的一侧的相对侧，而阀件则安装在所述模盘5上且适合于连接到外部间隙19，该间隙处于所述模盘的内表面5a和其中所安装的支承构件6的周壁6a的外表面之间，部件11还包括一口20，通过口20能插入一喷射压缩流体的喷嘴21；所述口20形成在模盘5的端壁25上。
参阅图6，参考号2一般表示一支承构件，它可覆盖有多重材料层3，该材料层通常由外层2a的硅材料和由内层2b的同样材料的泡沫所构成；所述支承构件的支承筒体6通过多个通孔30起作用且其内部是中空的。
如果成品滚筒用来作印刷，所述的各个凸缘12可以以常规的方式，例如通过螺钉而被装配到所述筒体6的两端；所述凸缘的周面由一列仅三个平行槽12b、12c和12d所横穿，在三个槽中，外槽12d适用于暂时性的紧贴地安装各个环状密封垫，因密封垫是常规类型的，所以在图中没把它们示出，在印刷图表的成品滚筒的使用过程中，邻接的槽12c起到收集过多油墨的作用，槽12b形成一紧夹覆盖材料层3的圈环。当所述覆盖材料在筒体2上被加工完成后，把所述环状密封垫移去且槽12d和12c还起油墨集积的作用。
生产覆盖有硅基弹性材料层的滚筒的方法和实施该方法的机器的操作是如下：每个支承构件6通过把两凸缘装配到所述支承构件的筒体端部并把相应的环状密封垫(O型环)安装在恰当的所述凸缘的槽12b和12d中，支承构件可通过若干通孔30而起作用，然后，支承构件6的两端之一通过把底件17安装到其上而加以封闭并且整个装置通过端板10的推压被插入模盘5中，完成了作为使预制的支承构件定位的方法的第一工序。
于是，注射器15装满硅基弹性材料，由通孔管道中心所穿过的分配器塞头15a用作所述注射器的出口；所述注射器借助托架14固定到滑架13上，然后，被插入支承构件6，促使支承构件以与待喷射的材料的类型相适宜的速率旋转。
注射器15的柱塞以常规的方式被锁定在适当位置上，而通过控制机器的整个操作所发送的命令使滑架13退回，使材料从注射器中喷出；所述材料循着支承构件6内的螺旋轨线加以分配，因而就完成了方法的第二工序。
从托架14中移去空的注射器并把管形部件16安装在其适当位置上。
同时，在第三工序中，令模盘5很快地转动，由于离心力的作用，硅基弹性材料穿过诸支承件6周壁表面6a上的孔30且被分配到所述支承构件的外表面，形成均匀的覆盖层而没有气泡。第四工序是通过减小模盘的旋转速率和起动一组电阻器而得以完成的，从而使在支承构件6的表面上所形成的材料得以聚合。
按用于形成第一层2a的同样工艺，管状件16可与产生泡沫、弹性大于在前成分的硅基弹性材料的常用机器连接并且在支承构件6的内面形成附加的底基层2b，因此，当所述底基层2b由作为成品滚筒2的使用所明显需要的泡沫和具有如此高真空(无空气)的百分率的材料构成时，它们是更易弯曲和有较高弹性性能。
当由硅基弹性材料制成的或由泡沫构成的不同覆盖层得以完成后，进行第五个工序；在这个工序中，把成品滚筒2从模盘5中移出，在模盘内，由于邻接壁之间的附着使滚筒被牢固地固定，该邻接壁处于相互接触状态。
为了分离所述壁，例如可借助气压缸23迫使流体流过单向阀件18；所述流体分布在所述壁之间的薄层中，且当模盘5在给定时间以高速旋转时把它们完全分离开。
一附加的喷射嘴21通过孔20将压缩空气喷射在模盘5内，使之作用在底部17且把成品滚筒2推向所述模盘的外部；因而，所述滚筒随时可以加以蚀刻且用于印刷，其外表面达到镜面加工的程度是平滑的，具有一定弹性刚度和基本上是一有弹性的基质，在使用过程中，还可以弹性方式吸收它所接触的互补表面的不均匀性。
根据某些要求，可通过简单地重复分配和使支承构件转动的工序，而得到不只是一个外层和内层。
实际上，已可以看到，本发明达到了预期的目标和目的。
这样所表达的发明容许有修改和变化，所有的修改和变化都是在本发明概念的范围之内。
此外，所有零件可以用其它技术上等同部件来代替。
在本发明的实际实施例中，所使用的材料以及形状和尺寸可根据要求是任一种而不因此背离接着(紧随)的权利要求书的保护范围。
Claims (14)
1.一种生产覆盖有硅基弹性材料层(3)的滚筒(2)的方法，它包括：
第一工序，在那个工序中，一预制的筒形支承构件(6)被装配在可变速转动的机器(1)上，而支承构件的外周表面(6a)是有穿孔的且可用弹性材料覆盖的；
第二工序，在该工序中，把流体或半流体状态的硅基弹性材料(3)引入所述支承构件(6)的内腔(26)内，并使该支承构件绕其自身轴线转动；
第三工序，在该工序中，驱动所述支承构件(6)使快速转动，通过离心力使材料(3)从所述支承构件(6)的内腔(26)经其穿孔的周面流到其外表面，因此形成覆盖有所述材料(3)的单覆盖层或多覆盖层，所述材料则围绕支承构件(6)的外表面(6a)；
第四工序，在该工序中，所得到的覆盖层在低的支承构件旋转速率下通过加热而加以凝固/聚合；
第五工序，在该工序中，将被覆盖的圆筒体(2)从所述机器1中移出；所述第二、第三和第四工序可以以循环方式重复，以在单个支承构件(6)上形成多覆盖层(2a、2b)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述预制支承构件包括所述圆筒体(6)，此圆筒体具有可用弹性材料进行覆盖的穿孔的周面(6a)；各个凸缘(12)，在第一工序之前以常规方式将它装配到所述圆筒体(6)的两端，以把所述圆筒体(6)放置在机器的所述模盘/托架(5)内，每个凸缘(12)在其外表面上具有一系列相互接近的凹槽(12a-12d)，这些凹槽从支承构件的里面向着外面是连续布置的，这意味着，一个接一个的凹槽用来夹住硅基弹性材料层(3)，用于容纳已知类型的第一环形密封垫，在滚筒(2)的使用过程中用于集积印刷油墨和用于收容已知类型的第二环形密封圈(垫)，还提供至少一供所述定位用的参考标记。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在所述方法的第二工序期间和在支承构件(6)转动过程中把所述硅基弹性材料引入支承构件(6)中，因而，在支承构件(6)的内表面产生材料的螺旋分布。
4.根据权利要求1所述的实现该方法的机器，其特征在于它包括一底座(4)，在底座上安装一盒状筒形模盘/托架(5)，一预制的和可覆盖的圆筒形支承构件(6)，它可同轴和适配地插入所述模盘(5)中，以便提供周边密封，所述模盘(5)具有使所述支承构件(6)绕其自身纵向轴线旋转的装置，一些安装在所述底座(4)和模盘(5)的一侧上导轨(8)，所述导轨可引导装置(9，13，15)的滑动，此装置能把硅基弹性材料经一开孔(24)引向支承构件(6)内，该开孔形成在所述一侧且可通过相对底部(17)加以封闭，若干安装在相对一侧上的部件(11)，可把每一已覆盖的滚筒(2)从模盘(5)中移出，以及安装在所述模盘(5)上的用于加热/聚合的成品滚筒(2)的覆盖层的装置。
5.根据权利要求4所述的实现该方法的机器，其特征在于所述预制支承构件包括所述圆筒体(6)，此圆筒体具有可用弹性材料进行覆盖的穿孔的周面(6a)；各个凸缘(12)，在第一工序之前以常规方式将它装配到所述圆筒体(6)的两端，以把所述圆筒体(6)放置在机器的所述模盘/托架(5)内，每个凸缘(12)在其外表面上具有一系列相互接近的凹槽(12a-12d)，这些凹槽从支承构件的里面向着外面是连续布置的，这意味着，一个接一个的凹槽用来夹住硅基弹性材料层(3)，用于容纳已知类型的第一环形密封垫，在滚筒(2)的使用过程中用于集积印刷油墨和用于收容已知类型的第二环形密封圈(垫)，还提供至少一供所述定位用的参考标记。
6.根据权利要求4所述的实现该方法的机器，其特征在于将硅基弹性材料引入到支承构件内的所述装置(9、13、15)包括一滑架(13)，滑架可在所述导轨(8)上来回移动，在滑架上，在沿着与所述支承构件(6)同轴的水平轴线以及在可插入一支承和保持架(14)后，能够交替地安装一预灌满所述硅基弹性材料的注射器(15)或管状部件(16)，管状部件的一端可与提供泡沫弹性材料的常规机器加以连接，而其相对端可通过移动所述滑架(13)而插入所述支承构件(6)中。
7.根据权利要求6所述的实现该方法的机器，其特征在于在所述方法的第二工序期间和在支承构件(6)转动过程中把所述硅基弹性材料引入支承构件(6)中，因而，在支承构件(6)的内表面产生材料的螺旋分布。
8.根据权利要求4所述的实现该方法的机器，其特征在于把一成品滚筒移出的所述部件(11)包括一底部(17)，该底部可在插入模盘(5)之前密封地安装在预制支承构件(6)的一端，这一端与位于把材料引入所述支承构件(6)的一端是相对的；一单向阀件(18)，此阀件安装在所述模盘(5)上，以连接在所述模盘(5)的内表面(5a)和所述支承构件(6)的外表面(6a)之间形成的空间(19)、在此空间中配置有覆盖层；一用来喷射压力流体的口(20)，所述口(20)设置在模盘(5)的端壁(25)上。
9.根据权利要求4所述的实现该方法的机器，其特征在于加热和凝固成品滚筒(2)的覆盖材料(3)的所述装置包括一套安装在所述模盘(5)上或在模盘的顶部范围内的电阻器(22)。
10.一种可覆盖多同心层硅基弹性材料、根据权利要求1所述方法和利用权利要求2所述机器来生产具有镜面加工的柔性外表面的滚筒(2)的支承构件，所述支承构件包括：一支承筒体，所述筒体的内部是中空的，形成内腔(26)并具有一由多个通孔(30)穿透的周壁(6a)，所述通孔(30)在平面视图中加以不同分布和成形的，以提供硅基弹性材料的通道，使注入内腔(26)的材料从腔引向周壁(6a)的外表面上以使其与材料相结合，而该弹性材料通过作用在所述筒体(6)上的离心力从内腔送到所述外表面的。
11.根据权利要求10所述的支承构件，其特征在于所述预制支承构件包括所述圆筒体(6)，此圆筒体具有可用弹性材料进行覆盖的穿孔的周面(6a)；各个凸缘(12)，在第一工序之前以常规方式将它装配到所述圆筒体(6)的两端，以把所述圆筒体(6)放置在机器的所述模盘/托架(5)内，每个凸缘(12)在其外表面上具有一系列相互接近的凹槽(12a-12d)，这些凹槽从支承构件的里面向着外面是连续布置的，这意味着，一个接一个的凹槽用来夹住硅基弹性材料层(3)，用于容纳已知类型的第一环形密封垫，在滚筒(2)的使用过程中用于集积印刷油墨和用于收容已知类型的第二环形密封圈(垫)，还提供至少一供所述定位用的参考标记。
12.根据权利要求10所述的支承构件，其特征在于各个环状凸缘(12)可安装于所述筒体(6)的两端且可通过常用可卸式连接装置加以固定，每个所述凸缘的周面由一系列邻接凹槽(12a-12d)所贯穿。
13.根据权利要求12所述的支承构件，其特征在于所述邻接凹槽的诸外槽(12d)各自接纳提供周边密封的常规类型的环形密封垫，中间凹槽(12c)在印刷滚筒使用期间集积油墨，而内凹槽(12a)形成覆盖弹性材料(3)的接合环。
14.根据权利要求12或13所述的支承构件，其特征在于在滚筒(2)加工完成后，就把插入所述外槽(12d)中的所述环形密封垫除去，而在印刷的使用过程中，外槽(12d)也集积油墨。
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