展开或卷绕印刷基底卷筒的制作方法

在一些在印刷基底的卷材(web)上进行印刷的印刷机中，印刷基底卷材的供应卷筒被保持在主轴(spindle)上并且被展开以将卷材供应给印刷机。在一些在印刷基底的卷材上进行印刷的印刷机中，卷取卷筒(take-up roll)被保持在主轴上并且被卷绕以从印刷机卷取卷材输出。有时，并行地展开或卷绕多卷印刷基底卷材。

附图说明

图1-3是图示了实现用于展开或卷绕多卷印刷基底的主轴组件的一个示例的印刷机的垂直投影图和平面图。

图4和图5分别图示了实现主轴组件的一个示例的卷材供应装置和卷材卷取装置。

图6-8更详细地图示了图4和图5的主轴组件。

图9是示出了图4-8的主轴组件中的差动装置(differential)的一个示例的分解图。

图10-13是示出了保持主轴的端部与图4-8的主轴组件中的差动装置接触的锁定装置的一个示例的特写视图。

图14是图示了用于展开或卷绕多卷印刷基底的方法的一个示例的流程图。

贯穿附图，相同的附图标记标示相同或相似的部分。

具体实施方式

对于较窄的印刷基底，大幅面印刷机的生产率通过同时在来自两个卷筒的基底上进行印刷而得到改善。这种技术通常被称为并行卷印刷。当前，能够利用单驱动轴进行并行卷印刷的印刷机利用具有在一直线上的差动装置的主轴组件将转矩从驱动轴分配到一对同轴的主轴。必须在印刷机外部将两个卷筒装载在主轴组件上，并且随后，将装载的组件安装在印刷机中。对单个操作者而言，难以装载卷筒并安装装载的组件。此外，标准的推车和升降机不善于运送装载有两个印刷基底卷筒的主轴组件，特别是对于较重的卷筒。

已开发出一种新的主轴组件，其中，每个主轴可以独立于另一个主轴来装载和安装在印刷机中。在一个示例中，同轴的主轴被操作性地连接到与主轴轴线偏置的差动装置。偏置的差动装置使得能够使用能够独立于另一个主轴容易地从差动装置分离并且从组件移除的主轴。因此，可以单独地装载和卸载用于并行卷印刷的每个基底卷筒，从而使得对单个操作者而言，更容易装载和卸载卷筒，并且对于较重的卷筒，更容易利用标准的推车和升降机来装载和卸载卷筒。此外，较重的卷筒可以被装载在每个主轴上，这是因为：(1)操作者仅需要一次处理一个卷筒；以及(2)在装载和卸载期间必须支撑两个卷筒的主轴之间不存在处于一直线上的结构连接。

附图中所示和本文中所述的示例说明但不限制本发明，本发明在本说明书之后的权利要求中限定。

如本文中所使用的，“差动装置”是指将同轴主轴连接到驱动机构的齿轮组件或其他装置；并且“印刷机”是指任何印刷装置。

图1-3图示了卷对卷(roll-to-roll)印刷机10，其实现了用于展开和卷绕多卷印刷基底的主轴组件12的一个示例。参照图1-3，印刷机10包括一组用于分配墨或其他印刷流体的多个笔14。笔14被安装在台板18之上的滑架16上。基底输送系统20包括供应装置22和卷取装置24。两个并行的纸张或其他印刷基底卷材26、28从供应装置22延伸越过台板18和导辊30至卷取装置24。使笔14在基底26、28越过台板18时横跨基底26、28的宽度在滑架16上来回扫掠。图1-3中所示的喷墨印刷机10仅是其中可实现主轴组件12的印刷机的一个示例。可以在其他类型的印刷机中实现新主轴组件的示例。

印刷基底供应装置22包括保持印刷基底卷筒36、38的同轴主轴32、34。虽然可以使用任何合适的机构来在主轴上保持基底卷筒，但在商业和工业印刷机的主轴中通常使用气动致动器39来在主轴上夹持(和释放)基底卷筒。每个供应主轴32、34在外侧端40上通过外侧支撑件42来支撑，并且在内侧端44上通过内侧支撑件46来支撑。供应装置22在一个供应主轴34的外侧端40处还包括马达49，并且在两个主轴32、34的内侧端44处包括差动装置48。差动装置48也通过中心支撑件46来支撑。每个支撑件42、46可以是印刷机的安装到例如印刷机机架的一部分，或者是由印刷机所在的底板(floor)直接支撑的单独部分。

马达49使主轴34内的传动系50转动。传动系50被连接到差动装置48。传动系50与主轴32、34绕相同的轴线转动。差动装置48不与主轴32、34和传动系50排成一行。相反，差动装置48与主轴32、34和传动系50偏置。如下面详细描述的，转矩通过传动系50绕主轴轴线输入到差动装置48，通过差动装置48重定向到平行于主轴轴线但与之偏置的第二差动轴线，并且随后，绕主轴轴线输出到两个主轴32、34。

对于例如图1-3中所示的印刷机10之类的将印刷基底卷绕到卷取卷筒上的印刷机，卷取装置24包括保持印刷基底卷取卷筒36、38的同轴主轴32、34。卷取装置24的结构和操作与供应装置22相同。每个卷取主轴32、34在外侧端40上利用支撑件42来支撑，并且在内侧端44上利用内侧支撑件46来支撑。卷取装置24在主轴34的外侧端40处还包括马达49，并且在两个主轴32、34的内侧端44处包括差动装置48。马达49使连接到差动装置48的主轴34内的传动系50转动。传动系50与主轴32、34绕相同的轴线转动，并且差动装置48不与主轴32、34排成一行。转矩通过传动系50绕主轴轴线输入到差动装置48，通过差动装置48重定向到平行于主轴轴线但与之偏置的第二轴线，并且随后，绕主轴轴线输出到两个主轴32、34。

图4和图5分别图示了实现主轴组件12的一个示例的卷材供应装置22和卷材卷取装置。在图4中，印刷基底卷材26、28正从卷筒36、38供给到印刷机中，如箭头52所示。在图5中，印刷基底卷材26、28正被卷取在卷筒36、38上，如箭头54所示。图6-8是主轴组件12中的差动装置48和内侧支撑件46的特写视图。参照图4-8，主轴32、34沿第一主轴轴线56彼此纵向对准，所述主轴绕该第一主轴轴线56转动以展开或卷绕基底卷材26、28。在所示示例中，处于支撑件46中的轴59上的辊58(图6)沿支承表面60支撑每个主轴32、34的内侧端44，以提供滚动的表面，该滚动的表面帮助将主轴精确地定位在差动装置48之上。四个辊58中仅有两个在图6中是可见的。全部四个辊58在下面描述的图10和图11中可见。因此，在该示例中，每个主轴32、34的内侧端44处的重量由支撑件46直接支撑。虽然可能可以通过差动装置48来支撑每个主轴的内侧端处的重量，但通常主轴端44将直接被支撑在内侧支撑件46上，以减少差动装置48和主轴传动系中其他部件上的负载。

差动装置48沿第二差动轴线64在轴62(图8)上被安装到支撑件46。差动轴线64平行于主轴轴线56并且与之偏置。每个主轴32、34借助传动系50(图8)通过差动装置48来驱动，在此示例中，传动系50被构造为在主轴34内绕主轴轴线56转动的单轴。马达例如通过处于传动系50的外侧端上的齿轮65来使传动系50转动。处于传动系50的内侧端上的齿轮66通过输入齿轮68将转矩输入到差动装置48。其他合适的传动系构造也是可能的。例如，传动系50可以包括连接在马达49和齿轮66之间的多个部分，而非附图中所示的单轴。尽管未特别指出，但差动装置的轴62、传动系50和主轴组件12的其他旋转部分利用合适的轴承、轴衬或使得能够旋转的其他结构来支撑。

现在还参照图9，差动装置48中的输入齿轮68例如通过锥齿轮74和76连接到输出齿轮70、72。差动输出齿轮70、72驱动主轴32、34上相对应的齿轮78、80。图6-8中所示的差动齿轮组件仅是差动装置48的一个示例。可以使用任何合适的装置来提供差动功能，再比如包括滚珠差速(ball differential)。此外，虽然主轴32、34在所示示例中具有相同的长度，但也可使用不同长度的主轴32、34。

在所示示例中，内侧支撑件46包括基部82和锚固件84。如图4-8中所示，主轴32、34的端部44和差动装置48被安装到主体82。主体82安置在处于衬垫脚86的三脚架上的底板上。主体82还可以被附接到锚固件84，该锚固件84被栓接或以其他方式固定到所述底板，以帮助稳定支撑件46。在其他示例中，基部82可以被锚固到印刷机机架或以其他方式通过印刷机机架来支撑(而不是如图所示直接支撑在底板上)。

图10-13图示了主轴组件12的一个示例，其中，支撑件46包括锁定装置88，以保持主轴32、34的端部44与差动装置48接触。图10示出了打开的锁定装置88，其中主轴端44从支撑件46中离开。图11示出了打开的锁定装置88，其中主轴端44在支撑件46中接合差动装置48。图12和图13示出了关闭以保持主轴端44在支撑件46中接合差动装置48的锁定装置88。参照图10-13，在所示示例中，锁定装置88被构造为包括盖90、安装到盖90的轴94上的辊92和紧固件96的组件。在图10-12中以虚线描绘了盖90，以不遮蔽内部部分。锁定装置88可在图10和图11中所示的打开位置与图12和图13中所示的关闭位置之间移动，在所述打开位置，主轴32、34可被安装在支撑件46中以及从支撑件46移除，在所述关闭位置，每个辊92抵靠主轴支承表面60，以保持支承表面60抵靠辊58，并且因此，保持主轴齿轮78、80与差动输出齿轮70、72接触。

紧固件96上的钩98接合支撑主体82上的销100，以将锁定装置88紧固在关闭位置。例如，可以利用连接在轴94和盖90之间的一对定位螺钉102来调整辊92的位置，并且因此，调整支承表面60上的压力。也可(或替代性地)利用弹簧或其他合适的弹性偏置机构来使辊92偏置抵靠支承表面60。尽管通常将需要锁定装置88以帮助确保主轴32、34和差动装置48之间的连续且稳健的接触，但在一些实施方式中，可能足以使主轴32、34在没有锁定装置的情况下安置在支撑件46上。此外，虽然示出了保持两个主轴的单一锁定装置，但也可以为每个主轴使用分立的锁定装置。

图14是图示了用于例如使用主轴组件12来展开或卷绕多卷印刷基底的方法120的一个示例的流程图。参照图14，使各自保持一卷印刷基底的两个主轴沿主轴轴线对准(框122)。然后，绕主轴轴线输入转矩(框124)，并且将之重定向到与主轴轴线平行且偏置的差动轴线(框126)。重定向的转矩被输出到主轴轴线，以同时转动两个主轴(框128)。该方法还可以包括将一卷印刷基底放置在两个主轴中的每一个上，并且随后，在框122处沿主轴轴线对准主轴。

如在本说明书的开始处指出的，附图中所示和上文中所述的示例说明但不限制本发明。其他示例也是可能的。因此，前述描述不应被解释为限制本发明的范围，本发明的范围在后续权利要求中限定。