具有双组分滴边的用于液体的受控转移的装置的制作方法

本发明涉及一种装置，如在印刷机中的斗辊的情况下，使用该装置可以保证液体的受控滴落。

背景技术：

滴边在现有技术中是已知的并且在以下液体实践中总是使用：润湿基本上垂直于重力设置的表面的液体将被动地滴落、即由重力驱动在以受控方式在装置中的某个位置滴落。这应该防止设置在滴边背后的表面与液体接触。此外，滴落液体可以有针对性地收集在滴边下方。

滴边通常安装在例如大致与重力方向成直角设置的表面上，并且其至少暂时被以受控方式要从该表面滴下的液体润湿。滴边通常是v形的、即形成锐角边缘，具有两个附接的侧部，其中尖端和/或边缘在重力方向上定位。液体沿着侧部朝向滴边的边缘移动。由于液体在到达边缘之后在相反侧部上必须与重力相反地移动，因此在边缘上形成液滴，然后从滴边掉落。

滴边主要利用静止表面进行水防护，例如在建筑工程中。目前还没有滴边与旋转系统一起使用的情况，例如在具有斗辊的印刷机上，其中，通常使用其它方法。其原因在于液体薄膜通常由旋转系统产生，因为液体由于表面张力而在旋转方向上被夹带并因此被带出。因此，最初不会形成滴落。只有当建立了足够大的液体体积时才会开始滴落，这就是为什么传统的单组分滴边通常不能满足的原因。经常会出现这样的问题：表面的润湿也发生在滴边的尖端之外，因此液体也会与应该保护免受液体影响的表面接触。在印刷机的情况下，多余的油墨此时可以从斗辊或传递辊扩展到印刷机中的轴承中，这需要频繁的维护。在本文件中，在实施方式中提到斗辊的地方，大体上也能够使用或者设置传递滚筒来取代所述斗辊或者作为所述斗辊的一部分。

出于这个原因，通常使用刮擦器和/或刮刀直接作用在辊的端面上并将多余的颜料返回到浸浴斗中，而不是在斗辊上使用滴边。这些刮刀的缺点在于它们需要非常复杂的结构，因为必须确保刮刀和辊之间的接触并且刮刀的维护也非常高。此外，由于刮刀上的磨损，磨损粉尘或颗粒(其中大部分由软塑料制成)可能进入油墨斗中。例如，在de19860334或de1249885中描述了带有刮刀的斗辊。

本发明的目的是提供一种改进的滴边，其例如也可以用在旋转系统中。

技术实现要素：

根据本发明的教导，该目的通过根据权利要求1至8的装置、根据权利要求9至13的辊和根据权利要求14的具有双组分滴边的装置的用途以及通过根据权利要求15的印刷机实现。

与本教导一致，根据本教导公开了一种具有表面的装置，该表面可以被液体润湿并且该装置具有双组分滴边。双组分滴边由表面上的v形突起形成，其边缘在重力方向上定位，并且两个侧部从边缘引出。两个侧部由不同材料制成。此时，与被液体润湿的表面对齐的第一侧部可以相对于液体具有吸引特性，而第二侧部可以相对于液体具有排斥特性。“吸引”意味着良好的润湿性，而排斥被定义为更难以润湿。双组分滴边的第一侧部可以比第二侧部更好地用液体润湿。

一表面相对于某种液体的润湿性取决于所涉及物质的表面张力、即侧部材料和液体的表面张力。通常，具有更高表面张力或表面张力近似等于液体表面张力的材料可以比具有比液体更低的表面张力的材料更好地润湿。表面张力大于或等于液体表面张力的材料相对于液体具有吸引特性，并且可以认为是易于润湿的。表面张力低于液体表面张力的材料相对于液体具有排斥特性，并且可以认为是不易于润湿的。

因此，液体的表面张力应小于或近似等于第一侧部的表面张力并且大于第二侧部的表面张力。

本领域技术人员熟悉确定润湿性的方法，例如接触角分析。

因此，第一侧部的材料比形成第二侧部的材料具有更高的表面张力。由于滴边用于防止不希望的液体接触，所以双组分滴边设置在表面上而使得更容易润湿的第一侧部朝向被液体润湿的表面定位、不易润湿的第二侧部设置在相反侧，在该相反侧处应防止液体接触。

两种材料之间的边界沿着滴边的边缘延伸。边缘优选地设计成直线。侧部的表面也可以设计成平面的。然而，侧部的表面也可以设计成曲面。

如果表面被液体润湿，则该液体将首先扩展到滴边的尖端、即边缘。在重力的作用下，在边缘处形成液滴。除了重力之外，还因为形成滴边的第二侧部的材料具有较低的表面张力并因此相对于液体具有排斥特性，所以沿着滴边的边缘的材料的变化也促进了液滴的形成。

根据本公开的装置设计成旋转对称体的形式，其中，双组分滴边围绕旋转对称体(例如圆柱体)以圆形图案设置，并且向外定向。当圆柱体旋转时，滴边的双组分设计确保了液体的可控滴落。

根据本发明的装置还可以设计成使双组分滴边的第一侧部由相对于润湿液体具有吸引特性的材料、即具有较高表面张力的材料，例如铁、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯或钢形成。

根据本发明的装置可设计成使双组分滴边的第二侧部由相对于润湿液体具有排斥特性的材料、即具有较低表面张力的材料，例如聚丙烯、石蜡、环氧树脂或特氟纶(teflon)形成。

在一个实施例中，双组分滴边可以形成有由钢制成的第一侧部和由特氟纶制成的第二侧部。

双组分滴边的侧部间可以形成20°和120°之间的角度、优选20°和60°之间的角度。侧部与表面间形成的角度可以是不对称的。特别有利的是，第二侧部与重力方向形成小角度，使得液体可以尽可能少地上升。角度越尖锐，滴落作用越有效。

滴边的高度、即滴边的边缘与表面的距离，取决于表面的尺寸。滴边可以具有例如4-20mm的高度。

滴边在表面上的宽度是从边缘的角度和滴边的高度获得的。如果滴边的高度为4-20mm并且角度在20°和120°之间，则宽度可以是例如3-20mm。

在一个实施例中，提供了一种用于使用根据本发明的滴边转移液体的辊。例如，这种辊用于印刷机中，其中，油墨通过斗辊从油墨斗转移到接收辊上，然后接收辊又将油墨印刷在待印刷的物体上。

根据本发明的辊包括传递滚筒，该传递滚筒在两个纵向端部上设有连接件。例如，在操作期间，传递滚筒部分地浸入在诸如油墨的液体中，或者从另一个辊拾取液体。传递滚筒具有相对较大的直径。在任何情况下，直径必须大于连接件的直径，以使连接件不浸入液体池中。例如，传递滚筒可以具有8-50cm的直径、优选地在10到25cm之间。

连接件不应浸入液体中或与供应液体的辊接触。因此，它们的直径必须小于传递滚筒的直径。它们用于将传递滚筒固定在轴承中并且用于连接例如印刷机的旋转电机的驱动器，以使传递滚筒旋转。连接件必须具有确保辊在下垂或断裂方面的机械稳定性的直径。连接件的直径可以在例如4cm和12cm之间。

根据本公开的辊的连接件各自具有至少一个双组分滴边，其围绕连接件以圆形图案设置。双组分滴边设置在连接件上，使得由具有吸引性的材料、即具有较高表面张力的材料制成的侧部设置在靠近传递滚筒的方向上，而由具有排斥性的材料、即具有较低表面张力的材料制成的侧部设置在靠近辊的端部的方向上，从而阻止液体、例如油墨扩展到印刷机的轴承中。

双组分滴边的侧部间可以形成20°和120°之间的角度。第一侧部可以设计成比第二侧部浅。

滴边的高度、即滴边的边缘与表面的距离，取决于表面的尺寸。滴边可以具有例如4-20mm的高度。

滴边在表面上的宽度是从边缘的角度和滴边的高度获得的，例如，其可以为3-30mm。

本发明还涉及根据权利要求1至8中任一项的具有双组分滴边的装置的用途，用于生产用于印刷机的低维护斗辊。

本发明还涉及一种具有根据权利要求8至13中任一项所述的辊的印刷机。

附图说明

图1示出了根据双组分滴边的示意图。

图2示出了围绕滚筒以圆形图案设置的滴边的第二实施例的示意图。

图3示出了根据本公开的辊的示意图。

图4示意性地示出了根据本公开的辊在印刷机中的使用。

具体实施方式

图1示意性地示出了具有双组分滴边的装置的结构，该双组分滴边安装在与重力成直角定位的表面1的下侧。双组分滴边由第一侧部19和第二侧部20形成，它们会聚于边缘18，边缘18在重力方向上定位。第一侧部19设置在表面的被液体5润湿的一侧。第一侧部19由具有与润湿液体5大致相同的表面张力或具有比液体5更大的表面张力的材料制成。第二侧部20由与形成第一侧部19的材料相比具有更低的表面张力的材料形成。用于第二侧部20的材料的表面张力有利地低于与装置接触的液体的表面张力。液体5在表面17和第一侧部19上扩展。一旦液体前沿到达边缘18，由于表面方向与重力方向相反的反转以及还由于第二侧部(20)对液体的排斥特性而形成滴，从而液体会从表面的滴边的边缘滴落。

图2示意性地示出了用于液体的受控的转移的装置的纵向剖面，该装置具有成圆柱形的旋转对称表面。由设计成与所述表面同心并向外定向而且具有第一侧部和第二侧部的边缘形成的双组分滴边设置在所述表面上，所述第二侧部远离所述边缘延伸，且该表面设计成圆柱形，其中，第一侧部连接到液体可润湿的表面并且具有比第二侧部更高的表面张力。两个侧部均为截锥形。在这里所示的实施例中，第二侧部4由夹持环10固定。

图3示出了根据本公开的辊，例如可用作印刷机中的斗辊的辊。在操作期间浸入油墨中的传递滚筒在每一端均具有连接部件7。例如，在操作期间，斗辊以15转/分钟的旋转速度旋转。此时，油墨在操作期间不仅润湿滚筒的护套，而且也迁移到连接部件7的表面上。从传递滚筒开始，在朝连接部件的端部的方向上，第一和第二单组分滴边8、9有利地初始设置在连接部件上。这些可以由连接部件本身的材料形成，例如，它们可以由钢或铁制成。这些单组分滴边8、9的高度为5mm，并且在连接部件的表面处具有大约4mm的宽度。为了改善滴落特性，应选择尽可能尖锐的角度；为避免清洁时受伤，建议对最小角度进行限制。例如，由预滴边的两个侧部形成的角度可以是40°。由于辊在操作期间旋转，因此不能确保液体完全堵住，或者当在印刷机中使用辊时，油墨相对于轴承完全堵住。因此，根据本发明的双组分滴边设置在这些单组分预滴边的下游。

滴边的第一侧部由连接部件7的材料形成，在这种情况下是由钢形成。在这种情况下，双组分滴边的两个侧部形成97°的角度，其中，第一侧部3有利地设计成相对于连接部件的轴线比第二侧部4浅。第二侧部4包括直接安装在第一侧部3上并由夹持环10固定的特氟纶环。辊可以例如使用轴承11安装在印刷机中。

图4示意性地示出了根据本公开的辊在印刷机中与图3描述的斗辊15的结合使用。图3中的示意图的个别元件已经被省略，以便更清楚的示出。斗辊15部分地浸入浸浴池14中，它从浸浴池14中拾取油墨并将其转移到印刷辊13。

斗辊15借助于连接部件7和轴承11固定在印刷机16中并连接到旋转电机12。由于滴边的布置，油墨从浸浴池上方滴落，并且不会泄漏到轴承和电机中。因此，根据本公开的印刷机需要较少的维护。

附图标记列表

表面1

边缘2

第一侧部3

第二侧部4

液体5

传递滚筒6

连接部件7

单组分预滴边8

单组分预滴边9

夹持环10

轴承11

旋转电机12

印刷辊13

浸浴池14

斗辊15

印刷机16

可润湿表面17

边缘18

第一侧部19

第二侧部20