一种纸张涂布装置的制作方法

本发明涉及纸类加工技术领域，更进一步地说是涉及一种纸张涂布装置。

背景技术：

对纸张进行涂布加工时，如无碳复写纸、热敏纸等纸张，目前纸张加工厂家使用的涂布机主要是气刀工涂布机，存在粉尘大，涂料浪费严重、蒸汽热能消耗高等现象。除了气刀加工的方式，目前还有一种通过三个辊子相互配合的转移式涂布头，使用时可以降低粉尘，但凹纹辊相对于刀刃转动，凹纹辊及刮刀之间的磨损严重。三个辊子是相互挤压在一起的，纸经过引纸辊的带动与涂印辊紧密接触，将凹纹辊上的涂料转移到聚氨脂胶辊上，然后再将聚氨脂胶辊上的涂料转移到纸张上。涂布的过程要求送料槽的边缘上下两片刮刀贴在凹纹辊上，这两片刮刀一方面起刮料作用，另一方面起封闭送料槽防止漏料的作用。下刮刀在刮料的过程中对凹纹辊的磨损比较快，如果凹纹辊表面硬度偏低很容易出现磨损；如果凹纹辊表面硬度偏高则很容易磨损刮刀。换辊后需要重新进行激光雕刻凹槽，每雕刻一次都是一笔不小的费用，凹纹辊经过多次雕刻后辊径变小，到达一定的程度就必须报废。

因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种对辊径表面磨损小的纸张涂布装置，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种纸张涂布装置，减少车间粉尘的产生，减小刮刀的磨损，同时可以用于生产各种颜色的纸张。具体方案如下：

一种纸张涂布装置，包括转动设置于机架上的引纸辊与涂印辊，所述引纸辊与所述涂印辊之间具有间隙且做同向转动；经所述引纸辊带动的纸张与所述涂印辊的表面摩擦接触；还包括用于刮除所述涂印辊表面上多余涂料的刮刀，所述刮刀与所述涂印辊接触点的运动方向与所述刮刀刀刃朝向的趋势相同。

可选地，还包括用于向所述涂印辊的表面喷射涂料的喷料器，所述喷料器设置于所述刮刀的下方。

可选地，所述喷料器的下方设置用于收集漏下涂料的回收料槽，所述回收料槽中的涂料经回收泵重新送回到储料桶中。

可选地，还包括设置于所述机架上，用于使纸张与所述涂印辊接触摩擦的压纸辊。

可选地，所述引纸辊与所述涂印辊之间设置燕尾槽调节器，所述燕尾槽调节器通过两块相对设置的楔形块调节所述引纸辊与所述涂印辊的间距。

可选地，所述引纸辊转动设置于旋臂上，所述旋臂转动连接于旋臂气缸，所述旋臂气缸能够带动所述旋臂转动、进而控制所述引纸辊与所述涂印辊之间的距离。

可选地，所述旋臂上固定设置第一齿轮，所述机架上转动设置第二齿轮，所述机架的两侧各设置一组所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述旋臂气缸，两个所述第二齿轮通过中介轴连接；两组所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合传动以保持所述引纸辊与所述涂印辊间距一致。

可选地，所述引纸辊与所述涂印辊分别通过各自的电机驱动，所述电机与所述引纸辊、所述电机与所述涂印辊之间通过万向节传动。

可选地，所述机架上还设置用于引导纸张运动的导向辊。

可选地，所述引纸辊为聚氨脂胶辊，所述涂料辊为钢辊，所述涂料辊的表面设置凹纹。

本发明提供了一种纸张涂布装置，包括转动设置于机架上的引纸辊与涂印辊，引纸辊与涂印辊之间并非相互贴合，具有一定的间隙。由引纸辊带动纸张运动，在涂印辊上喷涂有涂料，通过涂印辊向纸张上涂料。引纸辊与涂印辊做同向转动，经引纸辊带动的纸张与涂印辊的表面摩擦接触，通过与涂印辊接触的部分将其涂料涂到纸张上。还包括用于刮除涂印辊表面上多余涂料的刮刀，刮刀与涂印辊接触点的运动方向与刮刀刀刃朝向的趋势相同。

本发明提供的纸张涂布装置，将刮刀的刀刃与涂印辊的转动方向设置为趋势相同的朝向，因此刮刀的刀刃不会迎着涂印辊运动，而是在涂印辊的表面作涂抹，从而降低了刮刀与涂印辊之间的摩擦，有效地保护了刮刀，减少了刮刀更换的频率，具有良好的经济效益。而且通过刮刀涂抹涂料，避免出现气刀涂布产生的粉尘，保持车间环境整洁。同时刮刀采用了涂抹的刮料方式，使涂印辊上的涂料分布更加均匀，不会出现不规则的纹路，因此可以加工涂印加工出各种颜色的纸张。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的纸张涂布装置的原理示意结构图；

图2为本发明提供的纸张涂布装置一种具体设置形式下的侧面结构图；

图3为整个装置的正面结构图；

图4A为燕尾槽调节器处的正视图；

图4B为燕尾槽调节器处的侧视图；

图5为电机传动部分的局部结构图。

其中包括：

机架1、引纸辊2、涂印辊3、刮刀4、喷料器5、回收料槽51、压纸辊6、燕尾槽调节器7、上楔块71、下楔块72、调节螺杆73、固定圈74、旋臂8、第一齿轮81、第二齿轮82、旋臂气缸9、电机10、万向节101、导向辊102。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种纸张涂布装置，减少车间粉尘的产生，减小刮刀的磨损，同时可以用于生产各种颜色的纸张。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的纸张涂布装置进行详细的介绍说明。

如图1和图2所示，分别为本发明提供的纸张涂布装置的原理示意结构图和一种具体设置形式下的侧面结构图。图3为整个装置的正面结构图。

该装置包括机架1、引纸辊2、涂印辊3等主要部件，以及其他与之相互配合的部件。机架1起主要的支撑作用，引纸辊2与涂印辊3转动设置于机架1上，引纸辊2与涂印辊3之间并非相互接触，而是具有一定的间隙。纸张由引纸辊2带动不断运动，纸张从引纸辊2和涂印辊3之间穿过，在涂印辊3上喷涂相应的涂料，纸张在与涂印辊3接触时将涂料转移到纸张上。

引纸辊2与涂印辊3两者作同向转动，经引纸辊2带动的纸张与涂印辊3的表面摩擦接触。由于引纸辊2与涂印辊3之间的转向相同，因此在两者相互靠近的位置处的转向相反，涂印辊3采用逆向式涂布，纸张运动方向与涂印辊3以相反的方向接触。如图2中箭头方向所示，引纸辊2和涂印辊3均作顺时针转动，在两者相互靠近的位置处，引纸辊2和左运动，涂印辊3向右运动。纸张经由引纸辊2带动转动，因此纸张与引纸辊2之间不出现相对滑动，纸张与涂印辊3有一小段接触的弧面，通过此段接触面将涂料转移到纸张上。在实际设计制造时，引纸辊2和涂印辊3之间的距离十分微小，一般仅为2～20mm即可。

该装置还包括用于刮除涂印辊3表面上多余涂料的刮刀4，刮刀4与涂印辊3接触点的运动方向与刮刀4刀刃朝向的趋势相同。如图2所示，刮刀4的刀刃朝右设置，在两者靠近点处涂印辊3朝向右上方运动，也即两者均有向右的趋势，或者说刮刀4与涂印辊3接触点的运动方向和刮刀4的朝向的夹角为锐角。刮刀4水平设置在距离涂印辊3最顶端30～60mm左右的位置，刮刀4的刀刃不会切割到涂印辊3，而是与涂印辊3之间为涂抹的关系，减少了刮刀4所受到的磨损，同时增加了纸张的平滑度及显色度，每吨水性涂料中的微胶囊用量可减少40公斤。不仅降低涂料消耗量，还可消除涂布纸荷叶边及漏涂现象，提高纸张品质，涂印辊3转速可达400～500m/min，大幅提高生产效率。

本发明提供的纸张涂布装置，将刮刀4的刀刃与涂印辊3接触点的运动方向设置为趋势相同的朝向，因此刮刀4的刀刃不会迎着涂印辊运动，而是在涂印辊3的表面作涂抹，从而降低了刮刀4与涂印辊3之间的摩擦，有效地保护了刀刃，减少了刮刀更换的频率，具有良好的经济效益。而且通过刮刀4涂抹涂料，避免出现气刀涂布产生的粉尘，保持车间环境整洁；也不会像气刀靠气雾喷涂易堵塞气刀喷嘴。由于刮刀4采用了涂抹的刮料方式，使涂印辊3上的涂料分布更加均匀，涂印辊3表面的平滑度更高，消除或减少纸张上的条痕，因此可以加工涂印加工出各种颜色、图案和花纹的纸张。不仅可以用于无碳复写纸涂布，还可广泛地应用于其他纸类如热敏纸等的加工涂布。涂料固含量可达38％～52％，固含量高意味着水分少，烘干时干燥效率可提高一倍以上，单位量的纸张烘干所需热量大幅减少，可节约热能50％左右。刮刀4在与涂印辊3接触的过程中通过一系列螺丝，调节刮刀同辊面的距离及压力大小，一旦调好一般无需再调整，直至刮刀片磨损更换刀片。因为刀片本身很薄只有0.2mm厚，安装时适当放宽2mm左右，让刀片的弹性与凹纹辊形成一小段圆弧，以延长刀片的耐磨性。

在此基础上，本发明的纸张涂布装置还包括用于向涂印辊3的表面喷射涂料的喷料器5，喷料器5设置于刮刀4的下方。生产涂布时，用料泵将涂料送到喷料器5，涂料通过喷料器5上的成排设置的多个小孔喷出喷到涂印辊3上，再经长条形的刮刀4将多余的涂料刮下。

喷料器5的下方设置用于收集漏下涂料的回收料槽51，回收料槽51中的涂料经回收泵重新送回到储料桶中，涂料被循环使用，避免浪费，降低涂料的消耗，喷料器5及刮刀4部分主要靠手动调节完成。

为了使纸张切实有效地与涂印辊3保持一定的接触弧面，一般为20～40mm长的弧面，还需要设置压纸辊6，压纸辊6转动设置在机架1上，用于使纸张与涂印辊3接触摩擦。如图2所示，本发明中给出的压纸辊6包括两个，纸张先经过两个压纸辊6之间再进入引纸辊2和涂印辊3之间，可以调节压纸辊6的位置，保证纸张与涂印辊3之间有效接触。压纸辊6转动设置在机架1上，并不代表其转轴直接安装在机架1上，转轴可以与气缸相互连接，通过气缸调节两个压纸辊的位置，也可以采用其他的调节方式，本申请在此不作限定。

在使用过程中，需要针对不同的纸张调节引纸辊2与涂印辊3之间的间距，本发明在此提供一种具体的设置方式，引纸辊2与涂印辊3之间设置燕尾槽调节器7，燕尾槽调节器7通过两块相对设置的楔形块调节引纸辊2与涂印辊3的间距。如图4A和图4B所示，分别为燕尾槽调节器7处的正视图和侧视图。燕尾槽调节器7包括上楔块71、下楔块72、调节螺杆73、固定圈74，固定圈74是一个防止螺杆73串动的挡圈，一般用紧固螺丝固定在调节螺杆73上；上楔块71与引纸辊2的转轴相对固定，下楔块72与涂印辊3的转轴相对固定，上楔块71与调节螺杆73通过螺纹配合连接。如图4B所示，上楔块71与下楔块72的中间设置用于容纳调节螺杆73的凹槽，调节螺杆73倾斜设置，凹槽两侧为相互配合接触的斜面。调节螺杆73内部的一端转动连接，只能转动而无法移动，转动调节螺杆73使上楔块71沿调节螺杆73的轴向移动，从而带动上楔块71与下楔块72的斜面相对滑动，从而调节引纸辊2与涂印辊3的间距。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本发明中的引纸辊2转动设置于旋臂8上，旋臂8转动连接于旋臂气缸9，旋臂气缸9能够带动旋臂8转动、进而控制引纸辊2与涂印辊3之间的距离。旋臂气缸9带动旋臂8使引纸辊2与涂印辊3相互分离，其与燕尾槽调节器7的不同之处在于，旋臂8与旋臂气缸9相互配合，使引纸辊2与涂印辊3可以相互分离，大范围地调节两者的间距；而燕尾槽调节器7是通过调节两个楔形块之间的相互配合关系调节间距，调节范围较小，用于精确地调节，调节精度可在0.1mm之内。

旋臂气缸9带动旋臂8转动，可以以某个转轴为中心转动，如图3所示，由于引纸辊2与涂印辊3均为长条形的筒状结构，为了保证足够精确的同轴度，本发明并非采用转轴的方式使旋臂8转动。在旋臂8上固定设置第一齿轮81，在机架1上转动设置第二齿轮82，第一齿轮81与第二齿轮82相互啮合传动，从而调节引纸辊2与涂印辊3的间距。

由于引纸辊2与涂印辊3均为长条形的滚筒，两端引纸辊2的两端需要分别设置一组第一齿轮81、第二齿轮82和旋臂气缸9，两个第二齿轮82通过中介轴连接；两组第一齿轮81与第二齿轮82相互啮合传动以调节引纸辊2与涂印辊3的间距并保持间距。两个气缸在工作时不可避免会出现误差，为避免出现不同轴的现象，本发明采用通过齿轮相互啮合的方式，保证辊面不跳动，使纸张时刻紧贴于涂印辊3上，避免纸张出现漏印的情况。第一齿轮81与第二齿轮82相互啮合，第一齿轮81带动第二齿轮82转动，第一齿轮81与旋臂8固定，由第二齿轮82的自适应转动确保引纸辊2与涂印辊3极高的同轴度，同轴度需控制在0.003mm左右。

如图5所示，为电机传动部分的局部结构图。引纸辊2与涂印辊3分别通过各自的电机10驱动，电机10与引纸辊2、电机10与涂印辊3之间通过万向节101传动。采用两台11kw的直流电机或交流变频电机电机，电机带有减速机，减速机通过万向节分别独立向引纸辊2与涂印辊3传动。减速机上固定在机架1上，其输入端安装一个可以90度旋转摆动的手柄，以方便调节及更换被磨损的被磨损的刮刀刀片和清洗喷料器5。手柄装在一个小型的涡轮蜗杆减速机上，利用蜗轮蜗杆减速机的自锁功能以便手柄不动时，喷料器及其刀片装置不会摆动。送涂料部分是通过浓浆泵或隔膜泵将涂料送至料槽，经料槽送入喷料器5，料槽的涂料出口是一条细长的开口槽，便于涂料均匀地喷在涂印辊3上。

为了对纸张更好地导向，在机架1上还设置用于引导纸张运动的导向辊102，导向辊102可不设置运动装置驱动，仅用于与纸张接触，改变纸张传送的方向。

本发明中的引纸辊2为聚氨脂胶辊，在钢辊的表面设置约12mm厚的聚氨脂层；涂料辊3为钢辊，涂料辊3的表面设置凹纹。涂料辊3为低碳钢辊，表面经过耐磨处理，通过激光在辊体表面雕刻成网状的辊面，辊面经过放大镜放大可以观察到其形状为方锥台形或菱锥形。经钢制的凹纹辊将涂料转移到纸张上，凹纹可使涂布定量准确，根据凹纹辊表面凹纹的目数决定涂印量的大小，目数高涂布量低，目数低涂布量高，因为目数高凹纹坑小且浅；目数低，凹纹坑大且深，因此目数高低决定涂布量的大小。若用于无碳复写纸的加工可设置为50～70目，涂布量在4～15g/m²之间，确保涂布量的精确性、稳定性和连续性。涂布纸的克重可以在35g/m²至200g/m²范围内。

机架1作为整个设备的框架，将涂印辊3、引纸辊2、压纸辊6、导向辊102等连接起来，核心部分是涂印辊3。这涂印辊3和引纸辊2之间由两端设置的两对齿轮，通过中间轴连接实现同步精准上下摆动。该设备中聚氨酯胶辊的升降摆动是通过左右两个旋臂气缸9伸缩实现的，主要作用是引纸辊2和涂印辊3产生细微缝隙。通过压纸辊6压在涂印辊3上进行涂料的敷涂，通过两个压纸辊6将纸幅绷平，以消除纸幅产生的活纹造成纸张漏涂，兼对纸张起反冲作用，在运行的过程中将涂布后的纸张送入烘箱烘干。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。