CN1049999A - 联合轮转型卷筒纸印刷机 - Google Patents

Abstract

轮转型卷筒纸印刷机有三台依次排列的印刷机 组——一台胶印机和两台凹版印刷机，其结构类似于 单张纸印刷机组。形成印刷压印线的滚筒2、3有多 个由滚筒槽2b、3b隔开的扇形体。每台机组在压印 线前面有第一卷筒纸贮藏器29和间歇控制的第一 拉纸装置30；在压印线后面有间歇控制的第二拉纸 装置31和第二卷筒纸贮藏器32。拉纸装置只有一 个吸气辊，吸气辊由可调驱动装置30a、31a控制卷 筒纸p前后移动，且用于套准校验。

Description

本发明一般涉及联合轮转型卷筒纸印刷机，特别是涉及用于印刷证券的联合轮转型卷筒纸印刷机，这种印刷机至少有两台依次排列的印刷机组和一部将卷筒纸送入印刷机组的输送装置，该装置装有连续驱动的拉纸机构。

例如，可从美国专利US-A-4，584，939，得知一种能以一道工序生产证券，特别是钞票的联合轮转型卷筒纸印刷机，证券或钞票的保险基底（Safety  background）可用间接印刷工艺，例如胶印工艺制出，主要图案用凹版印刷。这种传统的卷筒纸印刷机，因为卷筒纸是恒定地夹在两个滚筒之间，所以卷筒纸总是以与印刷机组的形成印刷压印线的滚筒圆周速度相等的速度输送。

因此，在已知的由多台依次排列的印刷机组组成的卷筒纸印刷机中，卷筒纸从第一印刷机组送至随后的印刷机组的过程中存在着下列问题：公差和套准误差沿卷筒纸输送方向叠加在一起。这些套准误差特别起因于纸的状态，这种状态随着环境条件的变化而改变，特别是在通过两台印刷机组之间的油墨干燥装置及干燥工序后润湿过程中。套准校正的唯一可能性是改变卷筒纸的张力，但只在很窄的范围内才有可能，这个范围对精确套准控制往往是不够的。

此外，装配现有的多台印刷机组的卷筒纸印刷机即困难又费时，在有间接印刷的印刷机组和凹版印刷机组的情况下尤其如此，因为必须调整两台印刷机组滚筒的直径，并要考虑输送不同状态的卷筒纸。卷筒纸在间接印刷的印刷机组中要承受较低的压力，而在凹版印刷机组中要承受较高的压力。

装有卷筒纸连续输送装置的卷筒纸印刷机存在的另一个问题是形成印刷压印线的滚筒即间接印刷的印刷机组上的橡皮滚筒以及凹版印刷机组上的印版滚筒和压印滚筒必须具有连续表面，在不浪费纸的情况下，它们的周长必须等于一个考贝即一次证券印刷长度的若干倍。这些要求必然使生产上述滚筒的费用与生产单张纸印刷机滚筒的费用相比过大，单张纸印刷滚筒是扇形结构，其中各个橡皮布、印版或印刷涂布可用简单的方式卡在单个滚筒的扇形体上。

生产凹版印刷用卷筒纸印刷机的印版滚筒劳动强度特别大，因为难于不留间隙的往滚筒套管上固定印版并保证滚筒套管准确同心;也难于保证整个滚筒长度上的外径恒定不变，因而不能精确套准。此外滚筒套管的加工要非常精确，因为套管的内表面须加工成略带锥形，以便与对应的锥形印刷机轴准确配合（印刷时套筒固定在锥形轴上）。因此，生产滚筒套管的生产费用高，制作凹印卷筒纸印刷机的印版滚筒比较复杂，例如美国专利US-A-4，680，067已对其作了说明。

这些问题在单张纸印刷机中不会发生，因为对于凹版印刷机组来说，此时能在印版滚筒的扇形体上个别固定、调整或更换单块印版。长寿印刷涂布能以同样的方式装在压印滚筒的扇形体上，来代替费用高的用连续材料层包复的方法。这种材料层作为单张纸印刷机上的印刷涂布不能得到同样的印刷质量，且工作寿命较短。

DE-C-3，135，696已公开了一种用于轮转型卷筒纸印刷机的印刷机组，这种印刷机组允许卷筒纸一个接一个地印刷不同的开本，并用四个拉纸辊组工作。装在印刷压印线前面的是第一和第二拉纸辊组，它们之间是张紧式卷筒纸贮藏器;在印刷压印线后面的是第三和第四拉纸辊组，它们之间也有卷筒纸贮藏器。与此同时，第二和第三拉纸辊组分别受驱动卷筒纸前后运动的可调电动驱动装置的控制。只要正反面印刷工作的扇形橡皮滚筒作用在卷筒纸上，卷筒纸就由橡皮滚筒输送，相反，当位于扇形体之间的滚筒槽通过印刷压印线时，上述的受控制的拉纸辊组就接过来往下输送。因此这种输送是以周期步进（Pilgrm-Step）工作模式即所谓停和走的模式进行的。这种已知的印刷机组是一种胶印印刷机组，如果卷筒纸需要接受进一步的印刷，所述的DE-C-3，135，696清楚地指出：在这种情况下，备有一个或多个后继印刷机组即加工台，这些机组或加工台继续加工以匀速运行的卷筒纸。

本发明的目的是提供一种开头部分指出的联合卷筒纸印刷机，这种印刷机一方面能容易完成套准的精确修正和印刷长度修正;另一方面不会产生制造具有连续表面的滚筒的困难。

按照本发明，实现这一目的的方式是：全部印刷机组的结构类似于单张纸印刷机，形成印刷压印线的各个滚筒各有若干个由滚筒槽隔开的扇形体，沿输送方向看，在各印刷机组印刷压印线的前面具有第一卷筒纸贮藏器和相随的间歇控制的第一拉纸装置，在各印刷机组印刷压印线的后面有间歇控制的第二拉纸装置和相随的第二卷筒纸贮藏器，所述的全部拉纸装置借助于独立的调节驱动装置可控制卷筒纸前后移动，这些拉纸装置同时又是套准修正装置和印刷长度修正装置，在第一印刷机组的第一卷筒纸贮藏器的前面、在第一印刷机组的第二卷筒纸贮藏器和第二印刷机组的第一卷筒纸贮藏器之间以及在第二印刷机组的第二卷筒纸贮藏器的后面，以下述方式至少分别装有一个连续驱动的拉纸装置：卷筒纸不仅在第一印刷机组的第一卷筒纸贮藏器的前面和第二印刷机组的第二卷筒纸贮藏器的后面，而且在二台印刷机组之间各卷筒纸贮藏器限制的部分内是匀速输送的。

因此，在本发明的联合卷筒纸印刷机中，能利用单张纸印刷机已知的全部优点，并且还能在每一台印刷机组上单独进行套准修正，因而没有叠加在一起的套准误差。在对图1至图3说明的末尾将再一次详细论及这些优点。

本发明的卷筒纸印刷机最好具有一台与第一印刷机组相称的间接印刷的印刷机组，和至少一台，特别是二台凹版印刷机组，正如前文已解释过的那样，它们的扇形印刷和印版滚筒的结构最有利。也可按照需要选择印刷机组的顺序，例如，第一台印刷机组是凹版印刷机组其后面是间接印刷机组和另一台凹版印刷机组;或相反，其后面是另一台凹版印刷机组和间接印刷机组。

从DE-C-3，135，696得知，已知的拉纸辊组都由拉纸辊和将卷筒纸压靠在拉纸辊上的压力辊组成。但是，这种型式的拉纸辊组不适于周期步进模式操作，因为两个辊子体必须很快地加速和减速，且要防止卷筒纸滑入辊子之间，两个辊子还必须以很大的力互相挤压。为避免这些缺点，本发明的卷筒纸印刷机最好有形式为只有一个吸气辊的拉纸装置。

本发明还公开了其它印刷机组中形成印刷压印线的滚筒的合适结构，以及一台印刷机组内的两个拉纸装置的调节控制系统的最好设计方案。

下面参照附图，通过示例性的实施例对本发明进行更详细的描述，其中：

图1至图3自左至右排列，表示本发明的联合卷筒纸印刷机，图2表示第一间接印刷机组;图3和图1表示两台相接的凹版印刷机组;

图4表示沿图6Ⅳ-Ⅳ线通过拉纸装置的吸气辊所作的轴向剖面;

图5表示按图4沿箭头V指向所作的局部剖视图;

图6表示沿图4Ⅵ-Ⅵ线通过吸气辊所作的径向放大剖视图;

图7是通过吸气辊套管所作的剖视图;

图8表示其上布有吸气孔的吸气辊套管表面部分展开图;

图9是沿图7部位Ⅸ通过吸气辊套管所作的放大剖视图，表示吸气孔的形状;

图10表示一台凹印机组的压印滚筒在滚筒凹槽区域所作的局部视图;

图11表示一台印刷机组的两个拉纸辊的调节控制系统的信号流动图。

下文将描述装有三台印刷机组A、B、C和卷筒纸输送装置的联合印刷机的总体结构及其工作。

图1至图3所示的联合印刷机有三台印刷机组A、B、C，待印刷的卷筒纸P沿箭头方向依次通过三台机组。第一道印刷工序在间接印刷机组A（图2）上进行。该印刷机位于联合印刷机的中间，作为例子它可以是正反面印刷的多色胶印印刷机组，这时，卷筒纸的两面同时承受多色胶印印刷。接着，卷筒纸通过一台位于联合印刷机右侧的凹版印刷机组B（图3），卷筒纸的一面在机组B中承受多色凹版印刷。最后，卷筒纸通过另一台位于联合印刷机左侧的凹版印刷机组C，卷筒纸的另一面在机组C中接受多色凹版印刷。

印刷机组A设计成胶印机组，它具有两个相互作用的橡皮滚筒2和3，橡皮滚筒2、3一个挨一个地安装在机架1上并沿弧形箭头方向旋转、每一橡皮滚筒上具有三个扇形体，橡皮布2a、3a夹紧在每一个扇形体上。上述扇形体由滚筒槽2b、3b隔开，槽中装有夹持橡皮布用的装置。因此，该胶印机的结构类似于单张纸印刷机。

每个橡皮滚筒2和3分别与机架1上的装有胶印印版的四个印版滚筒4、5相互作用，四个印版滚筒由相应的着墨装置6、7着以不同颜色的油墨。在所研究的例子中，最上面的着墨装置在每一侧有单独的贮墨器，而其余三个着墨装置每一侧有两个贮墨器。如图2所示，每一着墨装置配备有润版装置，所研究的例子涉及的是一种湿胶印印刷机，它可作为间接凸版印刷机使用，或用于两种印刷工艺的结合。位于一侧的所有着墨装置6安置在一个可移动的着墨装置机架8上，而位于另一侧的所有着墨装置7则安装在可移动的着墨装置机架9上。此外，安装在橡皮滚筒2和3周边上的是橡皮布自动清洗装置10和11，在印刷机工作时，它们从橡皮滚筒处移开。橡皮滚筒2和3的上方是纸张干燥装置12，它是靠紫外线辐射来进行工作的，刚刚印刷过的卷筒纸从干燥装置12中通过。

凹版印刷机组B（图3）有一个印版滚筒14，该滚筒安装在机架13内并与压印滚筒15相互作用。该凹版印刷机组的结构也类似于单张纸印刷机，也就是说印版滚筒14具有几个由滚筒槽14b隔开的扇形体，三块印版14a用装在滚筒槽14b中的装置卡在扇形体上。对应的压印滚筒15也有三个由滚筒槽15b隔开的扇形体，其上夹有印刷涂布15a。印版滚筒14一方面由采集和上墨滚筒16间接着墨，另一方面由模版辊19直接着墨。在所研究的示例中，采集和着墨滚筒16与三色选择滚筒17相互作用，其中每个选择滚筒都由一个着墨装置18着墨。这些色彩选择滚筒17按模版辊的方式设计且具有浮凸样的部位，它的轮廓与要用特定颜色印刷部位的轮廓线相当。由三色选择滚筒17产生的不同的色彩区域采集在采集着墨滚筒16上并转印到印板14a上。位于采集着墨滚筒16后面的模版辊19，正如沿印版滚筒14旋转方向所看到的那样，由着墨装置20着墨。在模版辊19的后面装有与印版滚筒14接合的预擦抹装置22，它的后面装有擦抹装置23。滚筒14、15和16的旋转方向用弧形箭头指示。这三个滚筒、模版辊19、预擦抹装置22和擦抹装置23都装在机架13上，而色彩选择滚筒17连同其着墨装置18和着墨装置20均布置在可移动的着墨装置支架21内，其移开位置用虚线表示。

上面描述的凹版印刷机组B是公知的，在同一申请人的EP-B-091，709中已作了说明。

在印刷机组B中已印刷过一面的卷筒纸P随后在第三台印刷机组C中用多色凹版印刷将图形印在另一面上，凹版印刷机组B和C结构相同且相对于印刷机组A对称布置。因为印刷机组B和C的结构相同，所以印刷机组C的各个部分用相同的参考符号表示，但冠以撇号，即13′至23′，所以无需对印刷机C再加以说明。

三台印刷机组A、B、C和下文要描述的卷筒纸P的输送装置全都装纳在联合机组共用的主机架24上。下文将对输送装置和卷筒纸P的运行加以说明，但只描述有助于理解本发明实质的那些部分。

卷筒纸P从纸辊（未示上）上松开，经卷筒纸进给装置25（图2）和转向杆26进入由拉纸辊和压纸辊组成的第一拉纸装置27。卷筒纸绕在拉纸辊上，压纸辊将卷筒纸压靠在拉纸辊上，拉纸装置27和下文将要提到的拉纸装置34（图3）、34′（图1）和48（图3）最好受匀速驱动。卷筒纸P途径侧向校准装置28，然后经转向辊进入第一卷筒纸贮藏器29，在所研究的例子中，贮藏器29是靠真空室工作的。这种类型的卷筒纸贮藏器是公知的，其控制方式是：在拉纸装置27和卷筒纸贮藏器29的入口之间，用预定的压缩空气使卷筒纸恒定地保持某一预定的张力值。

在卷筒纸贮藏器29的出口，卷筒纸通过拉纸装置30，该装置30独立间歇控制卷筒纸前后移动。在所研究的示例中，独立控制的拉纸装置30有一个作为拉纸辊的单个吸气辊30b，其结构将在下文详加描述，它由一个独立电控马达形式的调节驱动装置30a来控制。从卷筒纸贮藏器29出来的卷筒纸从下面绕过这个吸气辊大约180°，然后由转向辊导引，穿过橡皮滚筒2和3之间形成的印刷压印线，再穿过干燥装置12，之后从上方绕过第二拉纸装置31的吸气辊31b大约180°。拉纸装置31安装在位于主机架24上方的机架部件24a上，其结构与拉纸装置30相同，可间歇控制卷筒纸前后移动，它也是由电控马达形式的独立调节驱动装置31a来驱动的。经过拉纸装置31以后，卷筒纸通过第二卷筒纸贮藏器32，其设计与控制方式与卷筒纸贮藏器29完全一样，接着卷筒纸经若干个转向辊导向到图2和图3的右侧，通过作用在卷筒纸两侧面上的润湿装置52和将纸的运行调配到所需重复长度的调配装置33，运行到另一个拉纸机构34，其结构完全与拉纸装置27相同，并具有受匀速驱动的拉纸辊和将卷筒纸压靠在拉纸辊上的压力辊（图3）。辊34a测量在其上面运行的卷筒纸的张力并导致对装置33和拉纸机构34进行控制。

随后，卷筒纸P2通过温、湿度测量装置35、横向调准卷筒纸的装置36和转向辊进入第二印刷机组B的第一卷筒纸贮藏器37。贮藏器37的构造及可控性与上述的卷筒纸贮藏器相同。在卷筒纸贮藏器32和37之间，卷筒纸靠调节力保持恒定的张力并匀速通过拉纸机构34。

从贮藏器37出来之后，卷筒纸从其上面翻转约180°，绕过同样为间歇控制的拉纸装置38的吸气辊38b并由转向辊导向，通过凹版印刷机组B的印版滚筒14和压印滚筒15之间的印刷压印线，然后翻转约180°绕过同样间歇控制的拉纸装置39的吸气辊39b，之后进入印刷机组B的第二卷筒纸贮藏器40。拉纸装置38和39的结构与上文所述的相同，且每一个拉纸装置都由一个独立可调的驱动装置38a、39a控制卷筒纸在卷筒纸贮藏器37和40之间前后移动。在环绕吸气辊39b时，卷筒纸在印刷机组B中未被印刷的一面压在这个辊子上。

从卷筒纸贮藏器40出来之后，卷筒纸通过视频监测装置41扫描印刷图形，然后由转向辊转向通过干燥室42。干燥室42装在主机架24上，它装有若干个热空气干燥机43。卷筒纸从位于图2左侧的干燥室的一侧出来进入安装在主机架24上的机架部件24b。在24b中，卷筒纸环绕两个被驱动的冷却辊44，在它们之间还通过一个润湿装置45。然后卷筒纸经过机架部件24a上面的转向辊导向，进而运行到图2和图1的左侧，直至润湿卷筒纸两面的润湿装置46。

输送装置后面的工位包括卷筒纸通过凹印机组C的印版滚筒14′和压印滚筒15′之间的印刷压印线、与已阐述过的33至45相应的工位、和与卷筒纸通过凹印机组B相应的路线。润湿装置46后面的工位以相同的参考符号表示，但冠以撇号，即33′至45′，因而不再加以详细描述。不过应当再一次指出，第一卷筒纸贮藏器37′和第一拉纸装置38′的间歇控制吸气辊38b′是装在印刷机组C的前面，而第二拉纸装置39′的间歇控制吸气辊39b′和第二卷筒纸贮藏器40′则位于印刷压印线的后面，以使卷筒纸在印刷机组C中的相应部分能再一次由独立调节驱动装置38a′和39a′分别使其来回运动。卷筒纸在印刷机组C中未被印刷的一面环绕吸气辊39b′。

卷筒纸P离开装有冷却辊44′和润湿装置45′（图2）的支架部件24b′之后，向图2和图3的右侧运行，并由安装在支柱47上的转向辊导向（支柱47位于支架部件24a和干燥室42上）进入支架部件24C，在支架部件24C中又通过另一个拉纸机构48的匀速驱动的拉纸辊和压力辊之间的间隙进入另一润湿装置49。然后，卷筒纸由转向辊转向，通过另一台视频监测装置50到联合印刷机的出口51，再从出口送入另一个控制加工工段，特别是切割工段。

因此，所述的输送装置的设计方式是：使卷筒纸从纸卷至印刷机组A的第一卷筒纸贮藏器29、在印刷机组A的第二卷筒纸贮藏器32和印刷机组B的第一卷筒纸贮藏器37之间、在印刷机组B的第二卷筒纸贮藏器40和印刷机组C的第一卷筒纸贮藏器37′之间以及在印刷机组C的第二卷筒纸贮藏器40′的后面是连续移动的;与此同时，通过位于各印刷机组第一和第二卷筒纸贮藏器之间的全部三台印刷机组A、B、C的印刷压印线的卷筒纸段用所谓周期步进操作模式控制其前后移动。这一点将就印刷机组A（图2）加以简要说明。

印刷时，只要橡皮滚筒2、3上的橡皮布2a和3a作用在卷筒纸P上并将其夹住，卷筒纸就由两旋转着的橡皮滚筒2和3以及吸气辊30b和31b以印刷压印线的速度传输。但是，当两滚筒槽2b和3b处于彼此相对的位置时，橡皮滚筒2和3就在对应的短时间内松开卷筒纸，然后拉纸装置30和31单独接管过来继续输送卷筒纸。在这一段短时间内，位于两橡皮滚筒2和3之间的卷筒纸在零点几秒内从正常印刷压印线的速度减速至停止状态，然后反向加速，之后再次减速至停止状态，最后再向前加速至正常印刷压印线的速度。随后，当两橡皮滚筒上的紧接于上述滚筒槽之后的橡皮布再次从两侧夹住卷筒纸接着进行印刷时，卷筒纸再由两橡皮滚筒2和3以及吸气辊30b和31b以印刷压印线的速度进一步传输。这种周期步进移动的控制方式是：为了节省纸张，以预定的密集间隔将印刷图案一个接一个地依次转印到卷筒纸上并用一种已知的方法无需改换印刷滚筒就能连续改变印刷开本，例如沿传输方向测量，在重复长度为605mm和685mm之间变化。只要适当调节卷筒纸在周期步进过程中相对于运动的橡皮滚筒2和3周边的前后运动长度并为相应的驱动装置30a和31a编制相应的调节程序就足够了。此外，拉纸装置30、31提供套准控制和印刷长度控制，如关于图11的详细说明那样。

图11表示一台印刷机组-例如印刷机组A（其上装有作为印刷机滚筒的两个橡皮滚筒2和3和拉纸装置30和31）的两个拉纸装置的调节控制系统的信号流动图。图11的上部示意性表示卷筒纸P通过卷筒纸贮藏器29、吸气辊30b、两个橡皮滚筒2和3之间的印刷压印线、吸气辊31b及卷筒纸贮藏器32的路线。吸气辊30b装有作为实际值传送器的编码器E₀，用来测量吸气辊30b的实际位置值αi，即角度位置，如箭头所示。吸气辊31b同样也装有编码器E1，用来测量该吸气辊的实际位置βi。印刷机组滚筒中的一个滚筒，例如认为橡皮滚筒3装有作为所需值传送器的编码器E，用来测量橡皮滚筒3的转角Ψ，当然也用来测量与其相对受同步驱动的橡皮滚筒2的转角。印刷压印线前面装有读出器L1，读出卷筒纸P上例如呈水印状态的套准标记（或称十字规矩线，下同）RM，套准标记的位置用X指示;位于印刷压印线后面的两个读出器L₂和L₃读出印刷标记DM。在印刷机组A印刷过程中，在印刷开始和结束时都做出印刷标记DM，印刷标记DM之间的距离表示印刷长度DLI的实际值。

按照图11，该调节控制系统有一台周期步进发生器PS，一台控制器R（例如是一台与发生器PS输出端相连的过程控制计算机）和两部比较器V1和V2，其中每一部都有四个输入端。比较器V1的输入端连到三台编码器E，E0和E1和读出器L₁上，其输出端连到控制器R上;比较器V2的输入端也连到三台编码器E、E₀Ei 读出器L2、L3上，其输出端与控制器R相接。控制器R的输入端也连到三台编码器E、E0和E1上，它的两个输出端则分别与一台功率输出级LSTG相连，它们分别控制一台拉纸装置30和31。

所述系统的工作如下：

最好使用超驰过程控制计算机PR，在相应的输入端S_r和S_d将所要求的平均重复长度RL输入周期步进发生器PS，将要求的印刷长度DL输入到控制器R。众所周知：所谓重复长度是指连续印刷从开始印刷到印刷结束之间的距离。周期步进发生器PS计算出这种重复长度RL所需的周期步长。按照橡皮滚筒2和3转角Ψ或转速的函数，考虑套准和印刷长度的修正量，调节拉纸装置30、31。

比较器V1比较橡皮滚筒2、3的转角Ψ和读出的套准标记RM的位置X，并将可能出现的偏离套准标记RM的理想位置X的偏差△X送至控制器R。比较器V2比较橡皮滚筒2、3的转角Ψ和由读出器L2、L3读出的印刷长度DLi的实际值，将可能偏离所要求的印刷长度DL的偏差△DL输送至控制器R。

所为橡皮滚筒2、3的转角Ψ、吸气辊30b和31b的实际位置值di，βi以及偏差△X和△DL的函数，控制器R预调所要求的值a， ，

和β，

，

、即所要求的吸气辊30b和31b的位置值、速度值和加速度值，作为控制各个功率输出级LSTG的控制值，以保证这些吸气辊受到相应的控制。因此，以下述方式预调所要求的卷筒纸在周期步进模式终端的位置值;补偿可能出现的偏离重复长度RL理想值的偏差△X。此外，在周期步进模式中，位于印刷机组前面的卷筒纸的拉展是以下述方式靠适当调节卷筒纸的张力来控制的：补偿可能出现的偏差△DL，从而准确维持所要求的印刷长度DL。卷筒纸相应的拉展是由测得的吸气辊30b和31b角度位置和角速度来得到的，并可借助于两个吸气辊暂时不同的角速度加以改变。

在周期步进模式后.在印刷阶段,两个吸气辊30b和31b以与橡皮滚筒2、3的圆周速度同步的圆周速度运转，同时保持校准的卷筒纸的拉展。

如果进入联合印刷机第一机组（作为示例可认为是印刷机组A）的卷筒纸P未预先加上套准标记，或未加上起套准标记作用的水印，当然读出器L₁和比较器V1就不起作用。印刷长度比较器V2起上述作用。通过在输入端Sr输入所要求的重复长度RL值，考虑标记印刷开始的印刷标记DM，以下述方式预调周期步进模式终端所需的重复长度RL值：靠适当计算拉纸装置30、31的控制量精确保持这一重复长度RL。因此，在这种情况下，印刷机组A中产生的一个印刷标记DM也具有与重复长度有关的套准标记的功能，也就是说，在印刷机组A中随后的印刷过程中套准受到了控制。

就一切情况而论，用在第一印刷机组中的印刷标记和用于第二及其后面的印刷机组中（例如认为印刷机组B和C）标记印刷开始的套准标记的在印刷压印线前面读出的标记位置X，在比较器V1中与各个印刷机组滚筒的转角Ψ相比较，以便确定和修正可能出现的偏差△X。

取代用印版印在印刷图形周边白边上的可以切掉的印刷标记的方式是：可以利用沿输送方向前面的印刷图形的界线和白边之间以及后部印刷图形的界线和白边之间充足的反差，来产生调节印刷长度和重复长度的印刷信号。

凹版印刷机组B的吸气辊38b和39b及凹版印刷机组C中的吸气辊38b′和39b′由结构与图11所述相同的控制调节系统控制。因此，在这些机组中，拉纸装置38、39和38′、39′也附加地起到套准和印刷长度修正的功能，所以在凹版印刷机组B和C中，印刷是在和前面的印刷图形套准的情况下进行的。调节是按照在第一印刷机组A中施加的起套准标记作用的印记的变化和在各印刷机组B或C中产生的印记的变化进行的。在这些情况下，印版滚筒14、14′或压印滚筒15、15′装有编码器E作为所需值的发送器。

也可使用另一种已知形式的角位置发送器来代替编码器。

最好给联合印刷机装上超驰过程控制计算机PR，整体协调各印刷机组A、B、C的调节控制系统，使之最佳化。

在本发明构思的另一个实施例中，有可能靠连续计算机控制改变重复长度，以获得相同的或不同的或恒定的稍微改变单位时间通过典型实施例的三台不同印刷机组A、B、C的纸的通过量。因此，联合印刷机能够立即对各种可能影响卷筒纸联合印刷机工作的干扰起反应，而不必即费时又耗资的改变有关压印滚筒和印版滚筒的直径，像卷筒纸由于干燥而缩短，由于再润湿而伸长，由于卷筒纸张力的变化或凹印、凹版和胶印中较大的不同压力产生的不同印刷长度，不同的纸的质量，辊到辊跳动的水印等问题，按照本发明的各种印刷机组，借助于计算机控制的独立的周期步进驱动卷筒纸的装置可以消除其相互影响使其得以克服。

也可用便利的方式来解决上述问题，在三台印刷机组A、B、C中的每一台，如果必需的话，不仅可使用不同的重复长度，而且也可在特定的印刷工序中，为修正印刷长度使用不同的卷筒纸张力。

在联合印刷机中，不需要现有的传统的专用套准修正和印刷长度修正装置，因为它们的功能由拉纸装置来完成。

另一个优点是避免了现存的在连续印刷过程中，特别由公差和套准误差叠加在一起而产生的总套准问题。这种套准误差尤其是取决于卷筒纸的性能和状态，它们由于干燥和润湿过程而发生变化。然而，通过调节印刷机组B和C中的周期步进模式，这些变化会完全得到补偿。事实上，借助于周期步进模式能够完全消除以前印刷机组中出现的全部套准误差，所以凡是涉及套准控制的地方，每道印刷工序好像重新开始一样。

以前的装有卷筒纸连续匀速输送装置的联合印刷机存在的缺点全都得到克服。在以前的联合印刷机中，胶印机和凹印机之间输送状态的协调，以及胶印橡皮滚筒和凹印机印版滚筒直径的精确配合是非常困难的。

此外，在将要使用的凹版印刷机组中可以利用往印版滚筒上固定卡紧和对准单个印版的一些成功和熟知的方法，也就是说利用按单张纸印刷机设计的凹印机的那些熟知的优点，从而消除了与用凹印机从事卷筒纸印刷及其印版滚筒有关的复杂性。此外，由于在单张纸印刷中，压印滚筒可装上已知的得到验证的长寿印刷套管，所以能得到凹印的清晰显见的压凸特性。

图4至图9表示拉纸装置30、31、38、39、38′、39′的吸气辊30b、31b、38b、39b、38b′39b′的最佳实施例。按照图4，该吸气辊的旋转部分包括辊子套管61，该套管是用一种轻质碳纤维增强塑料（CFK）特别是塑料浸渍过的碳纤维制成的，因此其转动惯量较小。在周期步进模式运行中，由于吸气辊必须在零点几秒内多次有节律地急剧减速和加速，因而就需要转动部件具有尽可能小的转动惯性矩。图7表示作为一个单独零件的辊子套管61，在通常情况下，其轴长约为100Cm，直径约为15Cm。因为图示中的图形是中间断开的，所以图4和图7所示的吸气辊其轴向尺寸是缩小了的。

在辊子套管61的一端有一外环形法兰61a，另一端呈圆锥形形成连接法兰61b。在辊子套管61的圆周表面上备有多个吸气孔62，其分布情况将在下文作进一步的说明。最好是用轻金属制作的法兰件63借助于螺钉64固定在环形法兰61a上。

辊子套管61绕静止空心辊芯65旋转，辊芯65最好用金属制作。金属辊颈66固定在辊芯65上面向辊子套管61的连接法兰61b的那一端，其底部紧密封住辊芯65的内部。特别如图6所示，两个径向隔壁69彼此相隔一特定的角度固定于辊芯65的圆周上，在所研究的示例中，相隔角度为180°，两块隔壁最好用金属制成，在它们之间封闭起一个吸气腔72。在隔壁69的两个轴向端侧，环形壁67和68固定在辊芯65的圆周上，该环形壁67和68最好也由金属制成并在其轴向侧封闭吸气腔72。在辊芯65面对法兰件63的那一端上，环形壁68轴向延伸出一个连接件68b，连接件68b用于将吸气辊的静止部分固定在机架上并与真空源相连。在吸气腔72的内部，辊芯65的圆周壁上设有若干个较大的通孔70。在所研究的示例中，所有固定在辊芯65上的零件66、67、68、69都是焊接的。

如图4所示，辊子套管61带有法兰件63的一端借助轴承71′可旋转地安装在连接件68b上，带有法兰61b的另一端借助轴承71可旋转地安装在辊芯65的支承轴颈66上，在本实施例中，轴承71′和71都设计为滚珠轴承。同时，该结构是这样的，即辊子套管61的内圆周表面与隔壁69的径向外端之间的间隙和辊子套管61的内圆周表面与环形壁67、68的外圆周表面之间的间隙是密封的，至少要基本阻止空气的流通。在所研究的示例中，上述这一点是靠一种适当的密封材料73来实现的，将这种密封材料插入隔壁69的径向外端的轴向平行凹槽69a中以及环形壁67和68的圆周表面上的环形槽67a和68a中（图5）。这种密封材料73例如可以是一种自粘刷。当然，上述结构也可以是这样的：即在辊子套管61的内圆周表面与隔壁69及环形壁67、68之间仅有一个非常小的间隙，而不需要插入任何密封材料。这样窄的间隙对于空气的流通提供如此高的阻力，以致于这些间隙具有足够的密封性，从而在吸气腔72内保持必要的真空。

在装配好的状态下，连接件68b与真空源始终连接。因此，通过孔70在辊芯65的内部、在吸气腔72及通向吸气腔72的吸气孔62处均保持足够高的真空。借助于这一真空，绕吸气辊缠绕180°的卷筒纸在吸气腔72的区域内被压靠在辊子套管61的外圆周表面上，也就是说，卷筒纸被牢牢地吸附在套管61的外圆周表面上。适当处理滚子套管61的表面，最好是镀镍或等离子涂复可使其表面抗冲击、耐磨并获得某种粗糙度，这样就可以保证即使在周期步进模式运行中出现吸气辊急剧加速的情况，也不会在吸气辊和卷筒纸之间出现打滑现象，因此，卷筒纸能够参与吸气辊的全部运动。

为了使卷筒纸在卷绕的端部也就是在吸气腔72的端部容易且完全地从吸气辊上脱开，吸气孔62以一种特定的方式分布，如图8所示。图8表示辊子套管61在平面内展开后的一部分，在该图中，吸气孔62的排列呈相互平行的“之”字形，也就是说，在滚子套管61上依次沿螺旋形区段呈“之”字形延伸。这样，相邻吸气孔62之间的排列分别偏移某一角度，而相对于轴向是平行的，在所研究的示例中，偏斜角度分别为6°。从圆周方向上看，顺次相接的吸气孔彼此相隔30°角，在所研究的示例中，相邻吸气孔之间沿母线（即与轴线平行的线）的距离约为5Cm。这一方面保证了在卷绕端部顺序切断真空，使卷筒纸易于从吸气辊上脱开;另一方面保证了卷筒纸在整个卷绕区域内很好地吸附在吸气辊上。图9放大地示出了吸气孔62的形状，按照这一图示，该吸气孔的里面的部位为圆柱孔，外面部位为扩圆锥孔。

通过在连接件61b（图4和图7）的锥形壁上，适宜的话也可在环形法兰61a上的用于穿入螺钉64的螺钉孔之间布置和选择孔74的尺寸，很容易使辊子套管61达到完全平衡。如果这些孔还不足以使其平衡，也可以在相对的一侧固接小柱销以获得完全平衡。

用辊子套管61的成型连接法兰61b将辊子套管61直接压入驱动马达的轴中。

在印刷小开本的过程中，在胶印机组的橡皮滚筒和凹印机组的印版滚筒圆周方向上载有相当短的印版，即印板在圆周方向上相互隔开的距离比大开本印刷时要大。因此在周期步进模式中，即相互作用的滚筒的两个滚筒槽彼此相对时的周期中，与印刷大开本相比，卷筒纸相对滚筒必须移动较长的距离。所以，在印刷小开本的过程中，为了使周期步进模式的两次连续印刷中间有足够的时间可利用，形成印刷压印线的滚筒最好按压印滚筒设计，滚筒压印线在圆周方向的变化可以通过拆下或更换不同长度的垫片来实现，橡皮滚筒可以借助于尺寸合适的橡皮衬垫就能与特定的开本相配合。

图10表示凹版印刷机组压印滚筒的一个示例，其中压印滚筒15上装有一块金属垫片54，该垫片插在滚筒槽15b中。卡在滚筒扇形面12a上的印刷涂布53用公知的方式加以固紧，即将其嵌入滚筒槽15b中的一端53a卡在卡紧轴58上;印刷涂布53的另一端以与邻近嵌入滚筒槽15b中的印刷涂布的一端53b完全相同的方式紧固在邻近的滚筒槽中。该端部53b卡紧在图10右侧的滚筒槽15b的壁和卡紧件59之间，卡紧件59用旋转凸轮60加载。凸轮60装有涡轮，可用蜗杆60a使其张紧。蜗杆60a可用适合的扳手转动，以便拧紧或松开夹紧件59。

垫片54用侧平面支靠在图10左侧的滚筒槽壁上，用底平面支靠在滚筒槽15b的底上，其表面是曲线形的且延展滚筒扇形体15a的圆柱面。图10顶部的右边缘是圆形的，以使印刷涂布53能够伸过这个边。垫片54用多个紧固螺钉55、56、57从不同方位牢固地加以固定。在图10的示例中，紧固螺钉55、56、57相对滚筒槽15b的底的方向分别是垂直、倾斜和实际平行的，能保证不管在印刷过程中出现多高的压力，垫片54也不会改变位置。

在所研究的示例中，装有垫片54的压印滚筒15用于印刷伸长至半径F1处的-即滚筒槽15b的有效周长的最后位置的最大开本。对于较小的印刷开本，使用在圆周方向相应缩短的垫片，对于由半径F2指示的最小的印刷开本，使用相应的窄垫片，印刷涂布53以较低的斜度伸入其嵌入较长滚筒槽15b的地方，在图10中用点划线表示。因此，为改变滚筒槽的有效周长，实际用卡紧轴58或卡紧件59固紧印刷涂布两端的方式无需改进，对加长或缩短的扇形体是足够的，即用合适尺寸的垫片支承印刷涂布。

至于间接印刷机组A的橡皮滚筒，方法是为了调节滚筒槽的周长应适当选定橡皮布支承物的尺寸，也就是说应适当修整。滚筒槽的圆周长度越大，可得到的执行周期步进模式的时间周期就越长。

就参照各幅附图描述的联合印刷机来说，可在卷筒纸的正面生产四色湿胶印，或如果润湿装置不工作而使用干胶印版，可进行干胶印印刷或者两色和四色凹版印刷组合，构成三色采集印刷和单色直接凹版印刷;在卷筒纸的反面，也可以进行四色胶印印刷和四色凹版印刷。本发明不限于所述的示例性的实施例，允许有许多与印刷机组的型式、数量和顺序、拉纸装置的控制型式和吸气辊的结构有关的替换方案。不只是印刷装置，而且，例如打孔装置和/或切纸装置也能用上述方式与该联合印刷机联合。

Claims (14)

1、联合轮转型卷筒纸印刷机，特别是用于证券印刷的联合轮转型卷筒纸印刷机，这种印刷机至少有两台依次排列的印刷机组(A、B)和一部将卷筒纸(P)送入印刷机组的输送装置，该装置装有连续驱动的拉纸装置(27、34、34＇)，本发明的特征在于全部印刷机组(A、B)的结构类似于单张纸印刷机，形成印刷压印线的各个滚筒(2、3、14、15)各有若干个由滚筒槽隔开的扇形体，沿输送方向看，在各印刷机组(A、B)印刷压印线的前面具有第一卷筒纸贮藏器(29、37)和相随的间歇控制的第一拉纸装置(3038)，在各印刷机组(A、B)印刷压印线的后面具有间歇控制的第二拉纸装置(31、39)和相随的第二卷筒纸贮藏器(32、40)，所述的全部拉纸装置(30、31、38、39)借助于独立的调节驱动装置(30a、31a、38a、39a)可控制卷筒纸(P)前后移动，这些拉纸装置(30、31、38、39)同时又是套准修正装置和印刷长度修正装置，在第一印刷机组(A)的第一卷筒纸贮藏器(29)的前面，在第一印刷机组的第二卷筒纸贮藏器(32)和第二印刷机组(B)的第一卷筒纸贮藏器(37)之间以及在第二印刷机组的第二卷筒纸贮藏器(40)的后面，以下述方式至少分别装有一个所述的连续驱动的拉纸装置(27、34、34＇)：卷筒纸不仅在第一印刷机组的第一卷筒纸贮藏器的前面和第二印刷机组的第二卷筒纸贮藏器的后面，而且在二台印刷机组(A、B)之间各卷筒纸贮藏器(32、37)限制的部分内是匀速输送的。

2、按照权利要求1所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于它具有一部间接印刷的印刷机组（A）和至少一部凹版印刷机组（B），

3、按照权利要求2所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于设有三台印刷机组（A、B、C），从输送方向看，第一印刷机组是正反面同时印刷的间接印刷机组（A），它具有两个相互作用的橡皮滚筒（2、3），第二和第三印刷机组（B、C）是凹版印刷机组，分别用多色凹版印刷卷筒纸的一面，然后印另一面，第三凹版印刷机组在印刷压印线的两侧还装有卷筒纸贮藏器（37′、40′）和间歇控制拉纸装置（38′、39′），输送装置在两台凹版印刷机组之间最好还在最后一台印刷机组的后面分别装有干燥装置（42、43、42′、43′）。

4、按照权利要求2所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于第一印刷机组是凹版印刷机组，其后面是间接印刷机组和另一台凹版印刷机组;或相反，其后面是另一台凹版印刷机组和间接印刷机组。

5、按照权利要求1至4之一所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于所述的每一个拉纸装置（30、31、38、39）只有一个作为拉纸辊（30b、31b、38b、39b）的吸气辊，该吸气辊上沿卷筒纸缠绕的圆周部分产生恒定的有效吸气作用，而该吸气辊的其余圆周部分则不受吸气作用，卷筒纸的缠绕最好超过180°。

6、按照权利要求5所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于拉纸装置的吸气辊由固定的空心辊芯（65）和绕其旋转的辊子套管（61）组成，套管（61）由轻质材料制成，其圆周上分布有若干个吸气孔（62），辊芯（65）的一端配有轴向连接件（68b）用于固定到印刷机架上和与真空源相连，另一端配有支承轴颈（66），在辊芯的外圆周表面装有两个彼此离开某一特定角度的径向隔壁（69），在两个隔壁之间封闭起一个吸气腔（72），在吸气腔（72）内在辊芯（65）的圆周壁上有若干个通孔（70），辊子套管（61）通过轴承（71、71′）一端安装在支承轴颈（66）上，另一端安装在连接件（68b）上，辊子套管（61）的内圆表面和隔壁（69）的径向外侧面之间的间隙至少是近似气密的。

7、按照权利要求6所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于固定在辊芯（65）两端的是环形壁（67、68），它们在两轴端封住所述的吸气腔（72），辊子套管（61）的内圆周表面与环形壁的外圆周表面之间的间隙至少是基本不透气的，与连接件（68b）位于同一侧的环形壁（68）与连接件（68b）最好成为一体，与辊子套管（61）固定连接的法兰件（63）借助于所述的轴承之一（71′）可旋转地安装在连接件（68b）上，辊子套管（61）远离连接件（68b）的那一端呈圆锥形形成连接法兰（61b），该连接法兰（61b）与驱动马达的转轴固定连接，并借助另一个所述轴承（71）安装在支承辊颈（66）上。

8、按照权利要求6或7所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于特别是呈自粘刷形式的密封材料（73）安装在所述的间隙中，或者所述间隙小到不使用密封材料就能对空气产生足够的阻力，使吸气腔（72）保持所需的真空。

9、按照权利要求6至8之一所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于辊子套管（61）由浸渍过塑料的碳纤维组成。

10、按照权利要求6至9之一所述的轮转型卷筒纸印刷机，其 特征在于辊子套管（61）相邻吸气孔的排列分别偏离一角度，其排列方式是这些吸气孔沿螺旋形区段呈“之”字形延伸。

11、按照权利要求1至10之一所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于它有一台凹版印刷机组（B、C），当印刷开本的长度改变时，压印滚筒的滚筒槽（15b、15b′）的圆周长度可通过可互换的不同长度垫片（54）加以改变，印刷涂布（53）的端部支乘在垫片上。

12、按照权利要求1至11之一所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于它具有一台间接印刷机组（A），该机组装有两个形成印刷压印线的橡皮滚筒（2、3），当印刷开本的长度改变时，在至少一个橡皮滚筒上，滚筒槽（2b、3b）的圆周长度可以通过适当修改橡皮衬垫加以改变。

13、按照权利要求1至12之一所述轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于一台印刷机组的两个拉纸装置的调节控制系统具有一台接收与所需长度（RL）有关的信号的周期步进发生器（PS）;第一比较器（VI），用于比较从卷筒纸（P）上读出的套准标记的位置（X）和印刷机组滚筒的角度位置（Ψ）并确定偏离套准标记理想位置的偏差（△X）;第二比较器（V2），用于比较读出的在印刷机组中产生的印刷长途（DLi）和印刷机组滚筒的角度位置（Ψ）并确定可能偏离所要求的印刷长度的偏差（△DL）;一台控制器（R），最好是一台过程控制计算机，该控制器与周期步进发生器（PS）相连;和两部比较器（V1、V2），接收与印刷机组滚筒的角度位置（Ψ）和拉纸装置（30、31）的角度位置（αi、βi）及所要求的印刷长度（DL）有关的信号，并用于将控制量传送给控制拉纸装置（30、31）的两个驱动装置的两部功率输出级（LSTG）。

14、按照权利要求13所述的轮转型卷筒纸印刷机，其特征在于给该印刷机装有超驰过程控制计算机（PR），整体协调各印刷机组（A、B、C）的调节控制系统，使之最佳化。

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